Numerical predictions of bubble growth in viscoelastic stretching filaments
Numerical predictions of bubble growth in viscoelastic stretching filaments
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粘弹性拉伸长丝中气泡生长的数值预测
DOI：
10.1007/s00397-010-0493-2
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
2.3
通讯作者：
Sujatha K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sujatha K
在这项研究中，我们调查的增长气泡内占主导地位的薄膜拉伸形式的拉伸变形流。这涉及到一个以上的自由表面的流动（多个表面），通常作为内部（气泡）和外部（细丝）的边界，引入流体-气体界面处理。可以考虑各种气泡初始状态和位置。通过混合有限元/体积压力校正公式，再加上任意拉格朗日-欧拉（ALE）耦合VOF计划跟踪域网格和自由表面运动的空间-时间离散化的问题。我们对比这些结果从一个完整的ALE算法的结果。已经考虑了各种流体-细丝材料，包括诸如恒定粘度流体（牛顿流体）、低聚合物/高溶剂粘度博格型（Oldrophil-B）流体和高聚合物/低溶剂粘度弹性型流体（Oldrophil-B和L-Thien/坦纳）的性质。数值解的算法（ALE与混合ALE/VOF），形状（气泡形状，细丝形状），轮廓的额外应力（大小和位置），中间细丝半径和拉伸粘度之间的比较。
In this study, we investigate the growth of bubbles within predominately extensional-deformation flows of thin film stretching form. This involves more than one free-surface to the flow (multiple surfaces), typically as inner (bubble) and outer (filament) boundaries that introducesfluid–gas interfacialtreatment. Various bubble initial states and locations may be considered. The problem is discretised in space–time through a hybrid-finite element/volume pressure-correction formulation, coupled with an arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) coupled with VOF scheme to track domain-mesh and free-surface movement. We contrast these results against the results from a complete ALE algorithm. Various fluid-filament materials have been considered, covering such properties as constant viscosity fluids (Newtonian), low-polymeric/high-solvent viscosity Boger-type (Oldroyd-B) fluids and high-polymeric/low-solvent viscosity elastic-type fluids (Oldroyd-B and Phan-Thien/Tanner). Numerical solutions are presented in terms of comparison between algorithms (ALE versus hybrid ALE/VOF), shapes (bubble shapes, filament shapes), contours of extra-stress (magnitude and location), mid-filament radius and extensional viscosity.
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