使用几何变量对气液界面进行统计建模：迈向分散相与分离相流的统一描述
流体动力学
2021-06-01 v2
摘要
在这项工作中，我们研究了一种原创策略，旨在通过几何变量推导气液两相流中界面的统计建模。该贡献是双重的。首先，它参与了一个统一降阶模型的理论设计，用于描述两种流态：载体流体中的分散相和两个分离相。第一个想法是提出依赖于几何性质（如平均曲率和高斯曲率）的界面统计描述，并定义一个表面密度函数 (SDF)。第二个主要想法是在分散相情况下使用这种形式体系，其中提出了界面局部统计与对象统计之间的明确联系，例如液滴的 Williams-Boltzmann 方程中的数密度函数。这使得通过 Gauss-Bonnet 公式在几何学中使用拓扑不变量变得至关重要，并允许纳入针对球形液滴喷雾所进行的工作。只要它们与球面同胚，这就能产生对非球形对象（如连接带）群体的统计处理。其次，它提供了一个原创的角度和算法，以便从界面流的直接数值模拟 (DNS) 数据中构建统计量。基于理论方法，我们确定了一个用于几何量空间平均的核，该核能保留拓扑不变量。结合一种保留这些不变量的用于评估曲率和表面的新算法，我们分析了使用 CORIA 的 ARCHER 代码进行的两组 DNS 结果，分别包含和不包含拓扑变化，并评估了该方法。
引用
@article{arxiv.1710.04585,
title = {Statistical modeling of the gas-liquid interface using geometrical variables: toward a unified description of the disperse and separated phase flows},
author = {Mohamed Essadki and Florence Drui and Stéphane de Chaisemartin and Adam Larat and Thibault Ménard and Marc Massot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04585},
year = {2021}
}