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Two-phase free-surface fluid dynamics on moving domains

机译：运动域上的两相自由表面流体动力学

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We develop in this paper a model for the numerical simulation of free surface debris- and mudflows, described as a mixture of two viscous phases. A Lagrangian approach with finite element approximation and regular remeshing is adopted in this paper. The proposed model solves the equations of motion in both phases, coupled with conservation of volume of the mixture, implicitly; volume fractions are computed explicitly at the end of each iteration. A one-step trapezoidal scheme is used for time integration. The resulting model combines simplicity, robustness and versatility and provides a novel and unified algorithmic framework for a large spectrum of applications. It is also easily extensible to three spatial dimensions, more complex constitutive models and coupling with geomechanical models. Application to sedimentation and to impact on an obstacle shows the effectiveness of the approach.
机译：我们在本文中开发了一个用于自由表面碎屑和泥浆流数值模拟的模型，描述为两个粘性相的混合物。本文采用具有有限元逼近和规则重新网格化的拉格朗日方法。所提出的模型解决了两个阶段的运动方程，并隐含了混合物体积的守恒。体积分数在每次迭代结束时明确计算。一步梯形方案用于时间积分。生成的模型结合了简单性，鲁棒性和多功能性，并为各种应用程序提供了新颖而统一的算法框架。它还可以轻松扩展到三个空间维度，更复杂的本构模型以及与地质力学模型的耦合。应用于沉降和对障碍物的撞击表明了该方法的有效性。

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