两相分层管流的线性稳定性分析的数值框架
摘要：两相分层流动的严格线性稳定性分析的数值框架在水平圆管中的两个不相溶流体被提出。首次考虑了包括两种流体界面在内的三维扰动。所提出的数值框架基于有限体积法，并允许在双极柱坐标系中对问题进行数值求解。在这些坐标系中，管壁和未受干扰的界面（具有恒定曲率，例如平面界面，如本文所述）与坐标曲面重合。因此，可以轻松地施加无滑移和界面边界条件。它还能够研究在界面与管壁接触的三重点附近的流场和剪切应力的局部行为。通过基于笛卡尔坐标系中的问题表述的独立数值解，使用浸没边界方法处理管壁，验证了在双极坐标下获得的结果。包括两个代表性的气液流动和液液流动的例子，以证明所提出的数值技术在分析流动稳定性方面的适用性。
作者：Ilya Barmak, Alexander Gelfgat, and Neima Brauner
论文ID：2302.13690
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-17