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An Improved Coupled Level Set and Continuous Moment-of-Fluid Method for Simulating Multiphase Flows with Phase Change

引用

Communications on Applied Mathematics and Computation 2024年第2期6卷 1034-1069页

作者： Zhouteng Ye Cody Estebe Yang Liu Mehdi Vahab Zeyu Huang Mark Sussman Alireza Moradikazerouni kourosh shoele Yongsheng Lian Mitsuhiro Ohta M.Yousuff Hussaini ZJUI Institute Zhejiang UniversityHaining 314400ZhejiangChina Department of Mathematics Florida State UniversityTallahasseeUSA Department of Mechanical Engineering Florida State UniversityTallahasseeUSA Mechanical and Aerospace Engineering Mathworks NatickMAUSA School of Aerospace Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China Department of Mechanical Engineering University of LouisvilleLouisvilleUSA Department of Mechanical Science Tokushima UniversityTokushimaJapan

An improved algorithm for computing multiphase flows is presented in which the multimaterial Moment-of-Fluid(MOF)algorithm for multiphase flows,initially described by Li et al.(2015),is enhanced addressing existing MOF difficulties in computing solutions to problems in which surface tension forces are crucial for understanding salient flow *** Continuous MOF(CMOF)method is motivated in this *** CMOF reconstruction method inherently removes the"checkerboard instability"that persists when using the MOF method on surface tension driven multiphase(multimaterial)*** CMOF reconstruction algorithm is accelerated by coupling the CMOF method to the level set method and coupling the CMOF method to a decision tree machine learning(ML)*** flow examples are shown in the two-dimensional(2D),three-dimensional(3D)axisymmetric"RZ",and 3D coordinate *** include two material and three material multiphase flows:bubble formation,the impingement of a liquid jet on a gas bubble in a cryogenic fuel tank,freezing,and liquid lens dynamics.

关键词： Moment-of-Fluid(MOF) Surface tension Two phase flow Phase change Deforming boundaries with change(s)in topology Two-dimensional(2D) Three-dimensional(3D)axisymmetric 3D

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