液-气相变的無网格单流体建模
流体动力学
2023-03-22 v2 数值分析
数值分析
摘要
我们引入了一个无网格配点框架，用于模拟在沸点或沸点以上从液体到蒸汽的相变。虽然典型的蒸发或沸腾模拟侧重于流体内部的蒸发，但这里我们包含了当移动流体与过热表面接触时从自由表面蒸发的可能性。我们提出了一种连续介质、单流体方法，其中液相和气相使用相同的本构方程建模，但具有不同的材料属性。这里的新颖之处在于采用了一种整体式方法，无需显式建模两相之间的界面，既不是尖锐界面也不是扩散界面。此外，液相和气相之间不需要界面边界条件或源项。相反，相变仅通过随温度变化的材料属性来建模。为此，我们还提出了一种强形式无网格广义有限差分法（GFDM）的增强方法，以在密度、粘度和其他物理属性存在跳跃的情况下精确捕捉导数。数值结果与实验结果吻合良好，并突显了我们提出的框架模拟具有大跳跃的相变的能力。
引用
@article{arxiv.2203.10383,
title = {Meshfree One-Fluid Modelling of Liquid-Vapor Phase Transitions},
author = {Pratik Suchde and Heinrich Kraus and Benjamin Bock-Marbach and Joerg Kuhnert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10383},
year = {2023}
}