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Compressible N-phase fluid mixture models

delete2026-03-30
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OA
AI
T
ten Eikelder, Marco F. P. *
V
van Brummelen, E. Harald
D
Dominik Schillinger
DOI:10.1017/jfm.2026.11366delete
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摘要

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流体混合物模型对于描述包括波动动力学和亚稳分解在内的广泛物理现象至关重要。然而,在可压缩混合物的建模方面缺乏共识,不同模型类别之间的联系有限。一方面,现有的可压缩两相流模型能准确描述波动动力学,但未包含相分离机制;另一方面,流体动力学中的相场技术包含能处理亚稳分解的模型,但可压缩混合物的通用相场理论仍远未成熟。本文通过发展一种适用于可压缩、等温N相混合物的理论,初步弥合了可压缩两相流模型与相场模型之间的差距。该理论通过建立N个质量守恒定律与一个动量守恒定律的体系,显著降低复杂性,自然地将Navier-Stokes-Korteweg模型扩展至N相,并为可压缩混合物提供了Navier-Stokes-Cahn-Hilliard/Allen-Cahn模型。该框架的关键特征包括其基于连续介质混合物理论的基础,以及在降低复杂性的同时保持热力学一致性。
Keyword:
shock waves
interfacial flows (free surface)
Navier-Stokes equations
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