The numerical investigation of non-Newtonian fluid filling process via finite element and discontinuous Galerkin method(三维非牛顿流体充填过程的有限元-间断有限元数值模拟研究)

Abstract

针对三维非牛顿流体充填问题，建立了有限元-间断有限元耦合算法。对于两相Navier-Stokes方程，基于压力增量修正格式分三步求解，分别采用二次和一次拉格朗日插值多项式求解速度和压力，以确保计算过程稳定。采用守恒型水平集（level set）方法追踪运动界面，并依据间断有限元方法求解水平集和重新初始化方程。以三维圆球剪切流动及非牛顿流体三维平板型腔充填过程为例，并与已有文献的数值和实验结果进行比较，以验证数值算法的稳定性、准确性以及流体的质量守恒性。