MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017160269
■00520250211150947
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798382839851
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30992578
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620
■1001  ▼aHan,  Austin.▼0(orcid)0000-0001-7186-4023
■24510▼aNumerical  Modeling  for  Mesh-independent  Simulations  of  Spray  Atomization
■260    ▼a[Sl]▼bCornell  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a154  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Desjardins,  Olivier.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Cornell  University,  2024.
■520    ▼aMultiphase  flows  involving  fluid-fluid  interfaces  with  surface  tension  underlie  many  processes  of  scientific  and  industrial  importance.  A  major  challenge  associated  with  the  numerical  modeling  of  these  flows  comes  from  their  multi-scale  behavior,  where  coexisting  drops,  bubbles,  and  films  can  vary  in  size  by  several  orders  of  magnitude,  requiring  computationally  prohibitive  mesh  resolutions.  Furthermore,  current  methods  for  representing  fluid  interfaces  rely  on  mesh-size-dependent  numerical  errors  to  perform  topology  changes,  such  as  breakup  and  coalescence.  This  dissertation  presents  various  numerical  methods  to  drastically  increase  the  accuracy  of  large-scale  interfacial  flow  simulations  performed  with  relatively  coarse  mesh  resolutions  and  presents  several  models  to  account  for  subgrid-scale  interfacial  physics.  Focus  will  be  directed  towards  applications  in  spray  atomization,  where  a  large  liquid  structure  fragments  into  many  smaller  droplets.First,  the  accurate  calculation  of  surface  tension  forces  is  addressed  through  advances  in  methods  for  the  estimation  of  interfacial  curvature.  To  decouple  the  breakup  of  liquid  films  from  the  underlying  mesh  size,  a  novel  two-plane  method  for  the  representation  of  subgrid-thickness  films  is  then  discussed.  Next,  a  modeling  framework  is  proposed  to  predict  the  formation  of  small  droplets  from  the  breakup  of  these  liquid  films,  including  their  diameters  and  initial  velocities.  Finally,  the  proposed  framework  is  validated  with  a  canonical  drop  breakup  problem,  where  the  models  produce  drop  sizes  and  velocities  in  quantitative  agreement  with  experimental  results.  The  proposed  methods  will  facilitate  the  efficient  subgrid-scale  modeling  of  spray  formation  for  engineering  applications.
■590    ▼aSchool  code:  0058.
■650  4▼aFluid  mechanics
■650  4▼aComputational  physics
■650  4▼aMechanical  engineering
■653    ▼aAtomization
■653    ▼aInterface  reconstruction
■653    ▼aMultiphase  flow
■653    ▼aNumerical  methods
■653    ▼aSubgrid-scale  modeling
■653    ▼aVolume  of  fluid
■690    ▼a0204
■690    ▼a0216
■690    ▼a0548
■71020▼aCornell  University▼bMechanical  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0058
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17160269▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books