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Phase Field Model of Thermo-Induced Marangoni Effects in the Mixtures and its Numerical Simulations with mixed finite element Method

引用

Communications in Computational Physics 2009年第10期6卷 1095-1117页

作者： Pengtao Sun Chun Liu Jinchao Xu Department of Mathematical Sciences University of NevadaLas Vegas4505 Maryland ParkwayLas VegasNV 89154USA Department of Mathematics The Pennsylvania State UniversityUniversity ParkPA 16802USA

In this paper,we study the Marangoni effects in the mixture of two Newtonian fluids due to the thermo-induced surface tension heterogeneity on the *** employ an energetic variational phase field model to describe its physical phenomena,and obtain the corresponding governing equations defined by a modi-fied Navier-Stokes equations coupled with phase field and energy transport.A mixed taylor-hood finite element discretization together with full Newton’s method are applied to this strongly nonlinear phase field model on a specific *** different boundary conditions of temperature,the resulting numerical solutions illustrate that the thermal energy plays a fundamental role in the interfacial dynamics of two-phase *** particular,it gives rise to a dynamic interfacial tension that depends on the direction of temperature gradient,determining the movement of the interface along a sine/cosine-like curve.

关键词： Phase field Navier-Stokes equations Marangoni effects temperature dependent surface tension mixed taylor-hood finite element Newton’s method

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