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Computing fluid-fluid interface evolution in Hele-Shaw cells using rational approximation
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OA
AI
DOI：10.1098/rspa.2025.0011.png)
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摘要
En 中文
我们部署一个有理求解器来计算Hele-Shaw单元和孔隙介质中的移动边界问题。在每一时刻，利用有理逼近求解压力的准稳态Laplace问题。这提供了界面速度，从而更新移动边界。提出了两种表示移动边界的方法：正交基函数（如Chebyshev多项式）和水平集函数。对于具有静止或简单平移的角落的流体域，极点在角落附近的流体域外部呈指数聚集，并随相应的顶点同步移动。在更复杂流动的情况下，我们使用自适应Antoulas-Anderson（AAA）算法在每个时刻根据界面形状和边界条件自适应地选择极点位置。通过将其与各种精确解进行比较，验证了数值方法的精度。该方法具有广泛的应用性，我们通过包括孔隙重力流、单相和两相不稳定性以及双连通区域中的流动在内的示例来证明这一点。我们方法的关键优势在于其速度、实现相对简单以及能够以低计算成本处理具有角落和高曲率区域的界面的能力。
Keyword:
moving boundary problems
Hele-Shaw cells
AAA rational approximation
期刊
P
IF:
3
论文数:
403
被引数:
2.5W
机构
引用论文
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Fronts propagating with curvature-dependent speed: Algorithms based on Hamilton-Jacobi formulations前沿以曲率相关的速度传播: 基于hamilton-jacobi公式的算法
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