MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)Stanfordzj376hn1952
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a553.7
■1001  ▼aCollis,  Henry.
■24512▼aA  Robust  High  Order  Framework  for  Compressible  Multi-Phase  Multi-Component  Flows  with  Interface  Regularization,  Phase  Change,  and  Spray  Modeling
■260    ▼a[Sl]▼bStanford  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a250  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Iaccarino,  Gianluca;Mani,  Ali.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Stanford  University,  2025.
■520    ▼aDevelopment  of  a  robust  and  accurate  numerical  framework  for  multi-physics  is  essential  for  engineering  and  science  applications.  In  particular,  simulation  tools  which  enable  the  design  and  scientific  development  of  complex  engineering  systems  are  critical  for  advancements.  In  this  thesis,  numerical  and  modeling  frameworks  are  presented  to  simulate  complex  multi-phase  multi-component  systems  which  involve  shocks,  high  density  ratio  interfacial  flows,  subgrid  sprays,  phase  change,  and  combustion.  The  description  of  the  overall  computational  approach  is  split  into  two  parts.First,  a  robust  computational  framework  with  the  four-equation  model  is  proposed  to  simulate  compressible  multi-phase  multi-component  flows.  An  ENO-type  scheme  is  designed  to  be  consistent  with  the  thermodynamic  equilibrium  assumptions  of  the  four-equation  multi-phase  model,  naturally  enforcing  the  interface  equilibrium  condition  -  preventing  oscillations  in  pressure,  velocity,  and  temperature  around  isothermal  material  interfaces.  The  proposed  four-equation  framework  accomplishes  this  without  requiring  explicit  equations  for  volume  fraction  or  other  redundant  transport  equations  for  variables  including  mixture  equation  of  state  parameters,  as  is  commonly  done  for  the  five-equation  model.  Additionally,  consistent  mixing  rules  are  applied  to  capture  leakage-free  intraphase  non-dilute  species  diffusion  for  multi-phase  multi-component  systems  and  used  to  extend  the  conservative  diffuse  interface  (CDI)  model  to  enforce  immiscibility  conditions  for  multi-phase  multi-component  flows.  For  robust  simulations  involving  strong  shock  and  material  interface  interactions,  a  conservative  positivity-preserving  limiter  is  applied  locally  in  space  for  minimal  degradation  of  the  baseline  ENO-type  scheme.  We  show  that  this  consistent  framework  is  equally  applicable  for  regimes  ranging  from  single-phase  to  multi-phase  multi-component  flows.  Second,  the  multi-physics  modeling  capabilities  including  subgrid  models  for  spray,  finite-rate  phase  change,  and  phase-constrained  combustion  are  shown  to  obtain  accurate  predictions  of  complex  multi-phase  flows  at  a  reasonable  cost.  These  models  are  coupled  to  solve  complex  flows,  including  simulation  of  a  finite-rate  evaporation  of  a  diesel  spray,  and  both  the  injection  and  ignition  stages  of  a  cryogenic  liquid  rocket  combustor.
■590    ▼aSchool  code:  0212.
■650  4▼aWater
■650  4▼aDecomposition
■650  4▼aHelium
■650  4▼aVortices
■650  4▼aBoundary  conditions
■650  4▼aMathematics
■690    ▼a0405
■71020▼aStanford  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0212
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360840▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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