The numerical modelling of convection dominated high density ratio two-phase flow poses several challenges, amongst which is resolving the relatively thin shear layer at the interface. To this end we propose a sharp discretisation of the two-velocity model of the two-phase Navier-Stokes (NS) equations. This results in the ability to model the shear layer, rather than resolving it, by allowing for a velocity discontinuity in the direction(s) tangential to the interface. In this paper we focus our attention on the transport of mass and momentum in the presence of such a velocity discontinuity. We propose a generalisation of the dimensionally unsplit geometric volume of fluid (VOF) method for the advection of the interface in the two-velocity formulation. Sufficient conditions on the construction of donating regions are derived that ensure boundedness of the volume fraction for dimensionally unsplit advection methods. We propose to interpolate the mass fluxes resulting from the dimensionally unsplit geometric VOF method for the advection of the staggered momentum field, resulting in semi-discrete energy conservation. Division of the momentum by the respective mass, to obtain the velocity, is not always well-defined for nearly empty control volumes and therefore care is taken in the construction of the momentum flux interpolant: our proposed flux interpolant guarantees that this division is always well-defined without being unnecessarily dissipative. Besides the newly proposed two-velocity model we also detail our exactly conservative (mass per phase and total linear momentum) implementation of the one-velocity formulation of the two-phase NS equations, which will be used for comparison. The discretisation methods are validated using classical time-reversible flow fields, where in this paper the advection is uncoupled from the NS solver, which will be developed in a later paper.


翻译:平流层以高密度比率为主的双相流数字模型提出了若干挑战,其中之一是解决界面中相对薄的剪剪层。 为此,我们建议对两相导航-斯托克斯(NS)方程式的双速度模型进行清晰的分解。 这导致能够模拟剪切层,而不是解决它,允许在方向向正向向向对接中出现速度不连续。 在本文件中,我们把注意力集中在质量的传输和在这种速度不连续状态中出现的势头上的势头上。我们建议对液流的尺寸进行全方位的不精确的离散性平流。我们建议对液流的尺寸进行精确的离散性平流。我们建议,在两相平流的平流中,在双平流的平流阶段中,对电流的电流的精确度进行精确的平流。 因此,在构建区域方面的充分条件可以确保数量分解,在尺寸上无偏差的对流中,我们提出的平流的平流法将是一个不固定的平流的平流法。 在结构中,我们提出的平流的平流的平流的平流中, 将始终以一个平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流的平流法将获得一个平流的平流法。

0
下载
关闭预览

相关内容

MASS:IEEE International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Systems。 Explanation:移动Ad hoc和传感器系统IEEE国际会议。 Publisher:IEEE。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/mass/index.html
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月2日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员