文献类型：会议

作　　者：赖俊 岐亦铭 王连平

作者单位：[1]广州航海学院船舶与海洋工程学院船舶工程系 [2]北京大学工学院力学与工程科学系 [3]南方科技大学工学院力学与航空航天工程系

基　　金：广州航海学院广州交通大学（筹）引进人才科研启动项目

会议文献：第十三届全国流体力学学术会议摘要集（上）

会议名称：第十三届全国流体力学学术会议

会议日期：20240809

会议地点：中国黑龙江哈尔滨

出版日期：20240800

语　　种：中文

摘　　要：解析解是流体力学的研究重点之一。具有解析解的问题极少,只有在非常简单的物理问题中才会存在。定常分层Poiseuille流动是简单的两相层流问题,在经典清晰界面(Sharp Interface,SI)模型下的解析解广为人知。因此,这是两相流模拟中常用来对比的基准问题。相场模型用标量的对流扩散来描述界面的演化,是界面解析两相流直接数值模拟的常用方法之一。在相场模型中,两相界面是连续过渡的扩散界面(Diffuse Interface,DI),与间断形式的SI模型有本质的不同。然而,前人用相场模型来模拟定常分层Poiseuille流动时,总是与SI模型下的解析解作对比。本文基于宏观控制方程组,分析并推导了稳态分层Poiseuille流动适用于DI模型的控制方程和解析解。接着,基于文献中常用的3个动力粘度模型,得到它们对应的速度剖面解析解。在大动力粘度比条件下,DI模型解析解与SI模型解析解可能存在明显差别,偏差程度取决于动力粘度模型和界面厚度。因此,用DI模型做分层Poiseuille流动的数值模拟,结果应该跟相同动力粘度模型的DI模型解析解对比;跟SI模型解析解直接对比会混淆数值误差和模型误差。此外,直接数值模拟数据和解析解吻合得很好,验证了理论结果。

关 键 词：分层Poiseuille流  两相流解析解  相场模型 扩散界面模型  

分 类 号：O35]