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A fast and effective mass-conserved diffuse interface method and its application for simulating multiphase flow

delete2025-10-21
delete0
PRE
AI
D
Da Zhang
Y
Yan Li *
舒
舒畅 (C. Shu) *
DOI:10.1016/j.camwa.2025.10.009delete
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摘要

摘要

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本研究旨在通过在Allen-Cahn(A-C)方程中添加质量源项来实现多相流模拟的质量守恒。此外,我们提出了一种新的三维(3D)质量守恒格子玻尔兹曼通量求解器(MCLBFS),用于模拟具有大密度比的两相流。该新模型具有两大优势:第一,它能够确保流体系统的质量守恒,并在整个多相流计算过程中无质量损失。另一优点是使用较少的均匀网格点即可清晰捕捉相界面,其清晰度优于传统漫界面方法产生的结果,并能大幅节省计算成本。此外,MCLBFS还保留了标准格子玻尔兹曼方法(LBM)的简洁性和LBFS的灵活性,便于根据特定需求进行修改。通过拉普拉斯定律、两气泡合并、瑞利-泰勒不稳定性和气泡上升等多相流测试案例,验证了所提出的3D MCLBFS的优异性能。
Keyword:
Mass-conserved
Diffuse interface method
Modified Allen-Cahn equation
Lattice Boltzmann Flux Solver
Immiscible multiphase flow

期刊

C
Computers and Mathematics with Applications
IF:
2.5
论文数:
369
被引数:
1.8W

机构

O
ocean university of china
学者数:
3.1W
论文数: 2.0W
被引数: 21
N
National University of Singapore
学者数:
7.6W
论文数: 6.5W
被引数: 11.4W
引用论文

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