On the energy analysis of two-phase flows simulated with the diffuse interface method

物理 接口(物质) 两相流 能量(信号处理) 机械 相(物质) 分层流 计算物理学 统计物理学 流量(数学) 湍流 量子力学 最大气泡压力法 气泡
作者
Ali Mostafavi,Morteza Ranjbar,Vitaliy Yurkiv,Alexander L. Yarin,Farzad Mashayek
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (7) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0276045
摘要

The phase-field method (PFM) is employed to simulate two-phase flows with the fully coupled Cahn–Hilliard–Navier–Stokes equations governing the temporal evolution. The methodology minimizes the total energy functional, accounting for diffusive and viscous dissipations. A new perspective is presented by analyzing the interplay between kinetic energy, mixing energy, and viscous dissipation using the temporal evolution of the total energy functional. The classical surface energy is approximated with mixing energy under specific conditions, and the accuracy of this substitution is rigorously evaluated. The energy-based surface tension formulation derived from the Korteweg stress tensor demonstrates exceptional accuracy in capturing variations in the mixing energy. These concepts are demonstrated by considering two benchmark problems: droplet oscillation and capillary thread breakup. Key findings include validating mixing-energy theory for highly deformed interfaces, as well as the discovery of distinct energy dissipation patterns during thread breakup and droplet oscillations. The results highlight the robustness of the free energy-based PFM in accurately capturing complex interfacial dynamics, while maintaining energy conservation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
aliu完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.3应助搬砖ing采纳,获得10
1秒前
受伤冰菱完成签到,获得积分10
1秒前
耶耶完成签到,获得积分10
1秒前
SiDi完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研通AI6.4应助AlissaIodice采纳,获得10
2秒前
2秒前
禧音发布了新的文献求助10
2秒前
DHMO发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
星辰大海应助Gray采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
远荒完成签到,获得积分10
3秒前
陆陆完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
脑洞疼应助天真飞凤采纳,获得10
4秒前
事不过三发布了新的文献求助10
5秒前
徐籍完成签到,获得积分10
5秒前
Oran发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
隐形曼青应助MOMO采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
YM发布了新的文献求助10
7秒前
1111发布了新的文献求助10
7秒前
犹豫皮带关注了科研通微信公众号
8秒前
Lgy完成签到,获得积分10
8秒前
syy666发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.3应助linger采纳,获得10
8秒前
豹豹完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
SEAL完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
彭于晏应助lxd采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6405867
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8225073
关于积分的说明 17438908
捐赠科研通 5458279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884204
邀请新用户注册赠送积分活动 1860565
关于科研通互助平台的介绍 1701655