Все
 
 
 


Численное моделирование осесимметричных ползущих течений вязкой жидкости в областях, ограниченных свободной поверхностью и твердыми стенками в поле силы тяжести непрямым методом граничных элементов
 
Код статьиS004446690003587-6-1
DOI10.31857/S004446690003587-6
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Пономарева М. А. 
Аффилиация: Томский государственный университет
Адрес: Российская Федерация, Томск
Якутенок В. А.
Аффилиация: Томский государственный университет
Адрес: Российская Федерация, Томск
Название журналаЖурнал вычислительной математики и математической физики
ВыпускТом 58 Номер 10
Страницы1675-1693
Аннотация

Представлено описание непрямого метода граничных элементов для численного решения уравнений Стокса в осесимметричном случае с краевыми условиями первого и второго рода, что соответствует заданному на части границы области решения вектору скорости, на другой части – вектору усилий. Метод изложен применительно к квазистационарным задачам о ползущем течении вязкой жидкости в поле силы тяжести в областях, ограниченных свободной поверхностью и твердыми стенками. В качестве примера рассмотрено растекание капли вязкой жидкости по гидрофобной горизонтальной поверхности. Показано, что использование условий прилипания обеспечивает получение результатов, обладающих аппроксимационной сходимостью и удовлетворяющих законам сохранения массы и энергии. Библ.43. Фиг.15.

Ключевые словасвободная поверхность, вязкая жидкость, уравнения Стокса, метод граничных элементов, поверхностное натяжение, линия трехфазного контакта, условие прилипания, растекание капли
Получено11.01.2019
Дата публикации14.01.2019
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 877

Оценка читателей: голосов 0 

1. Tozeren H. Boundary integral equation method for some stokes problems // International journal for numerical methods in fluids. 1984. V. 4. P. 159–170.
2. Van de Vorst G.A. L., Mattheij R.M. M., Kuiken H.K. A boundary element solution for two– dimensional viscous sintering // Journal of computational physics. 1992. 100. P. 50–63.
3. Pozrikidis C. The buoyancy–driven motion of a train of viscous drops within a cylindrical tube // J. Fluid Mech. 1992. V. 237. P. 627–648.
4. Wen-Qiang Lu. Boundary element analysis of three kinds of gas–liquid free surface problem // Engineering Analysis with Boundary Elements. 1997. V. 19. P. 269–277.
5. Primo A.R.M, Wrobel L.C., Power H. Boundary integral formulation for slow viscous flow in a deforming region containing a solid inclusion // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2000. V.24. P. 53–63.
6. Primo A.R. M., Wrobel L.C. Low Reynolds number deformation of viscous drops in a bounded flow region under surface tension // Mathematical and Computer Modelling. 2000. V.31. P. 99–118.
7. Reznik S.N., Yarin A.L. Spreading of an axisymmetric viscous drop due to gravity and capillarity on a dry horizontal wall // International Journal of Multiphase Flow. 2002. V.28. P. 1437–1457.
8. Reznik S.N., Zussman E. Yarin A.L. Motion of an inclined plate supported by a sessile two–dimensional drop // Phys. Fluids. 2002. V.14. № 1. P. 107–117.
9. Reznik S.N., Yarin A.L., Theron A., Zussman E. Transient and steady shapes of droplets attached to a surface in a strong electric field // J. Fluid Mech. 2004. V. 516. P. 349–377.
10. Zhu G., Mammoli A.A., Power H. A 3–D indirect boundary element method for bounded creeping flow of drops // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2006. V. 30. P. 856–868.
11. Griggs A.J., Zinchenko A.Z., Davis R.H. Low–Reynolds–number motion of a deformable drop between two parallel plane walls // International Journal of Multiphase Flow. 2007. V. 33. P. 182–206.
12. Giraldo M., Power H., Florez W.F. Numerical simulation of the motion and deformation of a non–Newtonian shear– thinning drop suspended in a Newtonian circular Couette flow using DR–BEM // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2009. V. 33(1). P. 93–104.
13. Wrobel Luiz C., Soares Jr. Delfim, Das Bhaumik Claire L. Drop deformation in Stokes flow through converging channels // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2009. V. 33. P. 993–1000.
14. Pozrikidis C. Passage of a liquid drop through a bifurcation // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2012. V. 36. P. 93–103.
15. Абрамова О.А., Иткулова Ю.А.,. Гумеров Н.А., Ахатов И.Ш. Трехмерное моделирование динамики деформируемых капель эмульсии методом граничных элементов и быстрым методом мультиполей на гетерогенных вычислительных системах // Вычислительные методы и программирование. 2013. Т. 14. С. 438–450.
16. Абрамова О.А., Ахатов И.Ш., Гумеров Н.А., Иткулова Ю.А. Трехмерное численное исследование динамики сжимаемых пузырьков в стоксовом течении методом граничных элементов // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2014. Т. 54. № 9. С. 1537–1544.
17. Ладыженская О.А. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости. М.: Наука. 1970.
18. Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов. М.: Мир, 1987.
19. Якутенок В.А. Численное моделирование медленных течений вязкой жидкости со свободной поверхностью методом граничных элементов // Математическое моделирование. 1992. Т. 4. № 10. С. 62–70.
20. Якутенок В.А. Численное решение трехмерных задач о ползущем течении вязкой жидкости со свободной поверхностью методом граничных элементов // Математическое моделирование. 1999. Т. 11. № 10. С. 92–99.
21. Новошинцев А.В., Шрагер Г.Р., Якутенок В.А. Милехин Ю.М., Банзула Ю.Б. Численное моделирование истечения вязкой жидкости из объемного смесителя // Теоретические основы химической технологии. 2006. Т. 40, № 6. С. 668–674.
22. Новошинцев А.В., Шрагер Г.Р., Якутенок В.А., Милехин Ю.М., Банзула Ю.Б., Карязов С.В. Моделирование процесса истечения вязкой жидкости под действием перепада давления с заполнением канала // Теоретические основы химической технологии. 2009. Т. 43. № 3. С. 341–349.
23. Шрагер Г.Р., Штоколова М.Н., Якутенок В.А. Формирование свободной поверхности объема вязкой жидкости внутри вращающегося горизонтального цилиндра // Изв. РАН. МЖГ. 2009. № 2. С. 179–185.
24. Пономарева М.А., Шрагер Г.Р., Якутенок В.А. Устойчивость плоской струи высоковязкой жидкости, натекающей на горизонтальную твердую плоскость // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2011. № 1. С. 53–61.
25. Ponomareva M.A., Filina M.P., Yakutenok V.A. The indirect boundary element method for the two–dimensional pressure– and gravity–driven free surface Stokes flow // WIT Transactions on Modelling and Simulation. 2014. V. 57. P. 289–304.
26. Ponomareva M.A., Yakutenok V.A. Simulation of mold filling by a highly viscous fluid using the 2D indirect boundary element method // WIT Transactions on Modelling and Simulation. 2015. V. 61. P. 285–296.
27. Ponomareva M.A., Yakutenok V.A. The indirect boundary element method for the axisymmetric free surface Stokes flow // WIT Transactions on Modelling and Simulation. 2015. V. 61. P. 273–284.
28. Dussan V.E.B., Davis S.H. On the motion of a fluid–fluid interface along a solid surface // 1974. J. Fluid Mech. V. 65. P. 71–95.
29. Shikhmurzaev Y.D. Singularities at the moving contact line. Mathematical, physical and computational aspects // Physica D. 2006. V. 217. P. 121–133.
30. Пухначев В.В., Солонников В.А. К вопросу о динамическом краевом угле // Прикл.матем. и механ. 1982. Т. 46, № 6, С. 961–971.
31. Shikhmurzaev Y.D. Moving contact lines in liquid/liquid/solid systems // J. Fluid Mech. 1997. V. 334. P. 211–249.
32. Pozrikidis C. Boundary integral and singularity methods for linearized viscous flow. London: Cambridge University Press. 1992.
33. Kermanidis Th. Eine integralgleichungsmethode zur losung des torsionsproblems des umdrehungskorpers // Acta Mechanica. 1973. V. 16. P. 175–181.
34. Becker A.A. The boundary element method in engineering. A complete course. New York: McGraw–Hill. 1992.
35. Gradshteyn I.S., Ryzhik I.M. Tables of integrals, series and products. New York: Academic Press. 1980.
36. Abramowitz M., Stegun I.A. Handbook of mathematical functions with formulas, graphs and mathematical tables. New York: Dover Publications. 1972.
37. Brebbia C.A., Telles J.C.F., Wrobel L.C. Boundary element techniques. Theory and applications in engineering. Berlin: Sprinqer–Verlag. 1984.
38. Van de Vorst G.A. L. A BEM solution for the simulation of axisymmetric viscous sintering // WIT Transactions on Modelling and Simulation. 1993. V. 6. P. 123–130.
39. Tanner L.H. The spreading of silicone oil drops on horizontal surfaces // J. Phys. D: Appl. Phys. 1979. V. 12. P. 1473–1484.
40. Mistry A., Muralidhar K. Axisymmetric model of drop spreading on a horizontal surface // Physics of Fluids. 2015. V. 27.092103. 26 pages.
41. Хаппель Д., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М.: Мир. 1976.
42. Nakaya C. Spread of fluid drops over a horizontal plane // J. Phys. Soc. Jpn. 1974. V. 37. P. 539–543.
43. Пономарева М.А., Якутенок В.А. Определение коэффициента поверхностного натяжения и угла смачивания с применением численных расчетов равновесных форм капли // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 7. С. 100–103.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх