A phase inversion benchmark for multiscale multiphase flows

Autor: Estivalezes, J.-L., Aniszewski, W., Auguste, F., Ling, Y., Osmar, L., Caltagirone, J.-P., Chirco, L., Pedrono, A., Popinet, S., Berlemont, A., Magnaudet, J., Ménard, T., Vincent, S., Zaleski, S.
Přispěvatelé: Laboratoire Modélisation et Simulation Multi-Echelle (MSME), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux (I2M), École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, ONERA / DMPE, Université de Toulouse [Toulouse], PRES Université de Toulouse-ONERA, Institut Jean Le Rond d'Alembert (DALEMBERT), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS), CERFACS, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Baylor University, ONERA-PRES Université de Toulouse, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP), Fluides Complexes et Instabilités Hydrodynamiques (IJLRDA-FCIH), Institut Jean le Rond d'Alembert (DALEMBERT), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), ANR-11-MONU-0011,MODEMI,Modélisation et Simulation Multi-échelle des Interfaces(2011), Arts et métiers science et technologie Bordeaux (FRANCE), Bordeaux INP - BINP (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Rouen - INSA (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Office National d'Etudes et Recherches Aérospatiales - ONERA (FRANCE), Sorbonne Université (FRANCE), Université Gustave Eiffel (FRANCE), Université de Rouen - UR (FRANCE), Université Paris Est Créteil Val de Marne - UPEC (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Baylor University - BU (USA), Université de Bordeaux (FRANCE), Université Paris-Est Marne-La-Vallée - UPEM (FRANCE), Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse - IMFT (Toulouse, France), Institut Jean Le Rond d'Alembert - IJLRA (Paris, France)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Computational Physics
Journal of Computational Physics, Elsevier, 2022, 450, pp.110810. ⟨10.1016/j.jcp.2021.110810⟩
Journal of Computational Physics, Elsevier, 2021, pp.110810. ⟨10.1016/j.jcp.2021.110810⟩
ISSN: 0021-9991
1090-2716
Popis: A series of benchmarks based on the physical situation of "phase inversion" between two immiscible liquids is presented. These benchmarks aim at progressing toward the direct numerical simulation of two-phase flows. Several CFD codes developed in French laboratories and using either Volume-of-Fluid or Level-Set interface tracking methods are used to provide physical solutions of the benchmarks, convergence studies and code comparisons. Two typical configurations are retained, with integral scale Reynolds numbers of 13.700 and 433.000, respectively. The physics of the problem are probed through macroscopic quantities such as potential and kinetic energies, or enstrophy. In addition, scaling laws for the temporal decay of the kinetic energy are derived to check the physical relevance of the simulations. Finally the droplet size distribution is probed. Additional test problems are also reported to estimate the influence of viscous effects in the vicinity of the interface.
35 pages, 35 figures, third revision submitted to J. Comput. Phys
Databáze: OpenAIRE
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