Navier-Stokes-Cahn-Hilliard 方程的低阶有限元方法
计算物理
2019-11-18 v1
摘要
我们开发了一种计算高效的低阶有限元格式，用于模拟 Navier-Stokes-Cahn-Hilliard 方程，该方程已被确立为一种有前景的相场建模方法，用于模拟不混溶多相流。本研究表明，由于 Cahn-Hilliard 方程中存在表面张力参数，传统的 Navier-Stokes-Cahn-Hilliard 模型不允许忽略表面张力效应。这促使了所提出的格式，其允许在不影响相传输行为的情况下改变表面张力效应。提出了两种方法：第一种使用稳定的 SUPG/PSPG 线性单元，而第二种基于混合 Taylor-Hood 单元。所提出的模型应用于若干基准和示例问题，包括表面张力效应占主导的毛细管区域以及表面张力效应可忽略不计的惯性区域。所有获得的结果都与参考解非常吻合。
引用
@article{arxiv.1911.06718,
title = {Low Order Finite Element Methods for the Navier-Stokes-Cahn-Hilliard Equations},
author = {Aleksander Lovrić and Wulf G. Dettmer and Djordje Perić},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06718},
year = {2019}
}
备注
24 pages, submitted (under review)