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Hochauflösende numerische Verfahren für dynamische Zweiphasensysteme mit Surfactants

表面活性剂动态两相系统的高分辨率数值方法

基本信息

批准号：
31537714
负责人：
Professor Dr. Lutz Tobiska
金额：
--
依托单位：
Institut für Analysis und Numerik (IAN)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2010-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/31537714?language=en
关键词：
Hochaufl sende numerische Verfahren dynamische

项目摘要

In vielen zweiphasigen Prozessen spielen grenzflächenaktive Substanzen wie z.B. Tenside, sogenannte Surfactants (surface active agents), eine wesentliche Rolle. Diese lagern sich an der Grenzfläche eines Fluids an und verändern seine Grenzflächenspannung. Dadurch entstehen die Marangoni-Kräfte, die zu einem veränderten Strömungsverhalten nahe der Grenzfläche führen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Analyse und Implementation hochauflösender numerischer Verfahren, um die Dynamik der sich wechselseitig beeinflussenden Prozesse besser verstehen zu können. Die Modellierung basiert auf den inkompressiblen Navier-Stokes Gleichungen für beide Phasen, je einer zusätzliche Bilanz für die Konzentration des Surfactants in den Kernphasen und auf der Grenzfläche, einer thermodynamischen Gleichgewichtsbeziehung und einem Gesetz, das die Abhängigkeit der Grenzflächenspannung von der Grenzflächenkonzentration des Surfactants beschreibt. Numerisch erfordert die Bilanz der oberflächenaktiven Substanzen - mathematisch gesehen eine dynamische Randbedingung - eine sehr genaue Auflösung der dynamisch bewegten Grenzfläche, die durch isoparametrische finite Elemente höherer Ordnung und eine ALE-(Arbitrary-Langrangian-Eulerian)-Formulierung der Gleichungen in den Kernbereichen erzielt werden soll.

In vielen zweiphasigen Prozessen spielen grenzflächenaktive Substanzen wie z.B. Tenside, sogenannte surfactant（表面活性剂），eine wesentliche Rolle。疾病的lagern和der Grenzfläche eines流体和verändern seine Grenzflächenspannung。Dadurch entstehen die Marangoni-Kräfte, die zu einem veränderten Strömungsverhalten nahe der Grenzfläche f<s:1> hren。Ziel des Projektes ist die Entwicklung，分析与实施hochauflösender numerischer Verfahren， um die Dynamik der，即我们自己的研究被影响的Prozesse besser verstehen zu können。Die Modellierung basiert auf den可压缩Navier-Stokes Gleichungen fgr beide Phasen， je einer zusätzliche Bilanz f<e:1> r Die konzation des surfacants in den Kernphasen and auf der Grenzfläche, einer thermodynamischen Gleichgewichtsbeziehung and einem Gesetz, das Die Abhängigkeit der Grenzflächenspannung von der Grenzflächenkonzentration des surfacants beschreibt。Numerisch erfordert die Bilanz der oberflächenaktiven Substanzen - mathematiatisch gesehen eine dynamische Randbedingung - eine sehr genaue Auflösung der dynamicweweten Grenzfläche， die durch等参数有限元höherer Ordnung and eine ALE-（任意-朗朗日-欧拉）- formululierung der Gleichungen in den Kernbereichen erzielt werden soll。