Quimica
El cálculo directo de incompresible en dos fases los flujos ha sido un intenso campo de la investigación en los últimos 15 años, ya que dichos flujos están involucrados en muchos aspectos de la base mecánica de fluidos, así como en la ingeniería y los problemas ambientales. Uno de los problemas técnicos más importantes de esta área es para hacer frente a cambios en la forma interfazy topología. los métodos numéricos en interfaces evolucionar libremente en una cuadrícula fija han demostrado ser eficaces para el tratamiento de fenómenos complejos como chapoteando, chapoteando, disolución o fusión. Varias técnicas diferentes que pertenecen a esta amplia familia han sido elaborados desde los trabajos pioneros de Harlow y Welch (1965). Pueden dividirse en dos grandes grupos,dependiendo de la forma en que se describen las interfaces.
2.- LAS ECUACIONES DE NAVIER-STOKES Y SU TRATAMIENTO NUMÉRICO
suponemos que los dos fluidos newtonianos y ser incompresible, con la tensión superficial uniforme y sin cambio de fase. la evolución del flujo de dos fases entonces se describe clásicamente se utiliza la formulación de un fluido de las ecuaciones de Navier-Stokes, esdecir,(FORMULA)
donde V, P y U son la velocidad local, presión, densidad y viscosidad dinámica en el flujo, respectivamente, y denota la gravedad: g () es la tensión superficial. la función delta de superficie () es cero fuera de la interfaz, la unidad normal de los cuales se denota por n. la fracción de volumen local de líquido 1 obedece.
fórmula ()
esta fracción de volumen es igual a un (resp.cero) en las células llenas de líquido 1 (resp. 2) y tiene valores intermedios en las células que pertenecen a la región de transición. la densidad local y la viscosidad dinámica se evaluarán por medio de una interpolación lineal, es decir,
fórmula ()
fórmula ()
eq. (3a) es exacta, ya que puede obtenerse a partir de un balance de masa sobre una celda atravesado por la interfaz. por el contrario,eq. (3b) es ad hoc y puede dar lugar a algunas incoherencias física, especialmente cuando una interfaz experimenta una fuerte cizalladura. un modelo general del tensor de tensiones viscosas se deriva y discutido en un próximo documento. sin embargo, (3b) se utiliza en todo el presente estudio. la fuerza capilar se transforma en una fuerza de volumen con el modelo continuo de superficie Fuerzapropuestas en Brackbill et al. (1992). por lo tanto, podemos escribir
fórmula ()
3. transporte de la fracción de volumen
3,1 el algoritmo general
que, básicamente, a resolver la ecuación (2). utilizando una versión modificada del sistema de transporte propuesto por Zalesak (1979). como es bien sabido, este sistema pertenece a la familia de los regímenes de flujo corregido Transporte (boris y ellibro, 1973) derivada inicialmente para el tratamiento de las crisis. Rudman (1997) una benkenida (1999) entre otros cuenta de que el esquema original zalesak multidimensional tiene una fuerte tendencia a distorsionar los frentes en varios tipos de flujos de simple. para evitar esta distorsión, nos dividimos la ecuación de transporte (2) en tres etapas sucesivas de una sola dimensión escritas enforma conservativa. por ejemplo, si los componentes de velocidad en el tiempo n - t son U, V, W a lo largo de las direcciones x, y y z, respectivamente, que, sucesivamente, avanzar en la fracción de volumen de su valor de C en el tiempo n - t C a su valor en tiempo de (n +1) - t a través del algoritmo explícito.
fórmula ()
fórmula ()
fórmula ()
la estrategia adoptada aquí para control de loserrores de masas se basa en una modificación de la fracción C del volumen local que mantiene la masa global de cada fluido constante. una limitación similar se aplicó por Chang et al. (1996), Sussman y uto (1998) y Espelta (2005) para mejorar la conservación de la masa global del nivel de métodos establecidos. LET - m (t) el error relativo de la masa (o volumen) en el que el líquido en el tiempo...
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