Solucionadores Monolíticos para Flujos Incompresibles de Dos Fases con Grandes Ratios de Densidad y Viscosidad
Autores: El Ouafa, Mohamed; Vincent, Stephane; Le Chenadec, Vincent
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Solucionadores Monolíticos para Flujos Incompresibles de Dos Fases con Grandes Ratios de Densidad y Viscosidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investigar
Precisión
Robustez
Flujos bifásicos
Malla escalonada
Enfoques monolíticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, investigamos la precisión y robustez de tres clases de métodos para resolver flujos incomprensibles de dos fases en una malla escalonada. Aquí, las ecuaciones de flujo inestable de dos fases se simulan mediante volúmenes finitos y métodos de penalización utilizando enfoques implícitos y monolíticos (como el método de Lagrange aumentado y los métodos completamente acoplados), donde todos los componentes de velocidad y variables de presión se resuelven simultáneamente (a diferencia de los métodos segregados). El seguimiento de la interfaz se realiza con un método de Volumen de Fluido (VOF), utilizando la técnica de Construcción de Interfaz Lineal por Partes (PLIC). Se utiliza el código Fugu para implementar los diversos métodos. Nuestra aplicación objetivo es la simulación de flujos de dos fases a altas relaciones de densidad y viscosidad, que se sabe que son desafiantes de simular. Las estrategias resultantes de los enfoques monolíticos demostrarán ser considerablemente más adecuadas para estos casos de dos fases, además de permitir el uso de pasos de tiempo más grandes que los métodos segregados.
Descripción
En este artículo, investigamos la precisión y robustez de tres clases de métodos para resolver flujos incomprensibles de dos fases en una malla escalonada. Aquí, las ecuaciones de flujo inestable de dos fases se simulan mediante volúmenes finitos y métodos de penalización utilizando enfoques implícitos y monolíticos (como el método de Lagrange aumentado y los métodos completamente acoplados), donde todos los componentes de velocidad y variables de presión se resuelven simultáneamente (a diferencia de los métodos segregados). El seguimiento de la interfaz se realiza con un método de Volumen de Fluido (VOF), utilizando la técnica de Construcción de Interfaz Lineal por Partes (PLIC). Se utiliza el código Fugu para implementar los diversos métodos. Nuestra aplicación objetivo es la simulación de flujos de dos fases a altas relaciones de densidad y viscosidad, que se sabe que son desafiantes de simular. Las estrategias resultantes de los enfoques monolíticos demostrarán ser considerablemente más adecuadas para estos casos de dos fases, además de permitir el uso de pasos de tiempo más grandes que los métodos segregados.