相场模拟高密度比两相流

摘要

运用牛顿迭代和半隐式格式相结合的数值算法，采用相场法数值模拟了水的溃坝问题和水下气泡的上升变形过程，计算结果与文献结果一致，验证了数值算法的正确性。进一步模拟微重力环境下悬浮熔融硅液滴的流动、变形过程，结果显示液滴从初始时刻的长条状逐渐收缩，液滴上下部分各分布着反向旋转的一对涡胞，然后液滴又逐渐变为长条状，涡胞增加为上下各四个，沿纵向排列。这些结果表明本文提出的数值算法能够模拟高密度比、高粘度比金属液滴的流动变形过程，为进一步开展这方面的数值计算提供了有效的途径。