HAL : hal-00665484, version 1

arXiv : 1202.0421

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Simulation of two-fluid flows using a Finite Element/level set method. Application to bubbles and vesicle dynamics

Vincent Doyeux 1, Yann Guyot 1, Vincent Chabannes 2, Christophe Prud'Homme 2, 3, Mourad Ismail (  Auteur correspondant ) 1

(31/01/2012)

A new framework for two-fluids flow using a Finite Element/Level Set method is presented and verified through the simulation of the rising of a bubble in a viscous fluid. This model is then enriched to deal with vesicles (which mimic red blood cells mechanical behavior) by introducing a Lagrange multiplier to constrain the inextensibility of the membrane. Moreover, high order polynomial approximation is used to increase the accuracy of the simulations. A validation of this model is finally presented on known behaviors of vesicles under flow such as "tank treading" and tumbling motions.

1 :	Laboratoire Interdisciplinaire de Physique (LIPhy)
	CNRS : UMR5588 – Université Joseph Fourier - Grenoble I
2 :	Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK)
	CNRS : UMR5224 – Université Joseph Fourier - Grenoble I – Université Pierre Mendès-France - Grenoble II – Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology
3 :	Institut de Recherche Mathématique Avancée (IRMA)
	CNRS : UMR7501 – Université de Strasbourg

Équipe de recherche : DYFCOM, EDP/DYFCOM, EDP

Domaine

:

Informatique/Modélisation et simulation Mathématiques/Analyse numérique Physique/Physique/Dynamique des Fluides

Mots Clés : vesicle membrane – Navier-Stokes Equations – two-fluid flows – Finite Eements – High Order Level Set

hal-00665484, version 1

http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00665484

oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00665484

Contributeur : Mourad Ismail <>

Soumis le : Jeudi 2 Février 2012, 09:53:46

Dernière modification le : Vendredi 3 Février 2012, 13:16:59