Isogeometric analysis of insoluble surfactant spreading on a thin film

dc.contributor.authorMedina, David
dc.contributor.authorValizadeh, Navid
dc.contributor.authorSamaniego Alvarado, Esteban Patricio
dc.contributor.authorJerves, Alex X
dc.contributor.authorRabczuk, Timon
dc.date.accessioned2021-01-12T15:00:58Z
dc.date.available2021-01-12T15:00:58Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractAbstract In this paper we tackle the problem of surfactant spreading on a thin liquid film in the framework of isogeometric analysis. We consider a mathematical model that describes this phenomenon as an initial boundary value problem (IBVP) that includes two coupled fourth order partial differential equations (PDEs), one for the film height and one for the surfactant concentration. In order to solve this problem numerically, it is customary to transform it into a mixed problem that includes at most second order PDEs. However, the higher-order continuity of the approximation functions in Isogeometric Analysis (IGA) allows us to deal with the weak form of the fourth order PDEs directly, without the need of resorting to mixed methods. We demonstrate numerically that the IGA solution is able to reproduce results obtained before with mixed approaches. Complex phenomena such as Marangoni-driven fingering instabilities triggered by perturbations are easily captured.
dc.identifier.doi10.1016/J.CMA.2020.113272
dc.identifier.issn0045-7825
dc.identifier.urihttps://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85087735897&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=ISOGEOMETRIC+ANALYSIS+OF+INSOLUBLE+SURFACTANT+SPREADING+ON+A+THIN+FILM&sid=df676ea5bd552d258a091cda323c4c7b&sot=b&sdt=b&sl=85&s=TITLE-ABS-KEY%28ISOGEOMETRIC+ANALYSIS+OF+INSOLUBLE+SURFACTANT+SPREADING+ON+A+THIN+FILM%29&relpos=0&citeCnt=2&searchTerm=
dc.language.isoes_ES
dc.sourceComputer Methods in Applied Mechanics and Engineering
dc.subjectFingering instability
dc.subjectHigh-order PDEs
dc.subjectIsogeometric analysis
dc.subjectThin film
dc.subjectComputational mechanics
dc.subjectGeneral physics and astronomy
dc.subjectMechanical engineering
dc.subjectComputer science applications
dc.subjectInsoluble surfactant spreading
dc.subjectMechanics of materials
dc.titleIsogeometric analysis of insoluble surfactant spreading on a thin film
dc.typeARTÍCULO
dc.ucuenca.afiliacionMedina, D., Universidad de Cuenca, Facultad de Ingeniería, Cuenca, Ecuador; Medina, D., Bauhaus Universitat Weimar, Weimar, Alemania
dc.ucuenca.afiliacionValizadeh, N., Bauhaus Universitat Weimar, Weimar, Alemania
dc.ucuenca.afiliacionSamaniego, E., Universidad de Cuenca, Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales, Cuenca, Ecuador; Samaniego, E., Universidad de Cuenca, Facultad de Ingeniería, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionJerves, A., Escuela Superior Politécnica del Litoral, Guayaquil, Ecuador; Jerves, A., Universidad San Francisco de Quito, Quito , Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionRabczuk, T., Ton Duc Thang University, Ho Chi Mihn, Vietnam
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio2. Ingeniería y Tecnología
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado2.2.4 Ingeniería de La Comunicación y de Sistemas
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico2.2 Ingenierias Eléctrica, Electrónica e Información
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio06 - Información y Comunicación (TIC)
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0611 - El uso del Ordenador
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico061 - Información y Comunicación (TIC)
dc.ucuenca.correspondenciaRabczuk, Timon, timon.rabczuk@tdtu.edu.vn
dc.ucuenca.cuartilQ1
dc.ucuenca.factorimpacto2.79
dc.ucuenca.idautorSGRP-3588-1
dc.ucuenca.idautorSGRP-3588-2
dc.ucuenca.idautor0102052594
dc.ucuenca.idautorSGRP-3588-4
dc.ucuenca.idautorSGRP-3588-5
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.urifuentehttps://www.journals.elsevier.com/computer-methods-in-applied-mechanics-and-engineering
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenVolumen 370, número 1

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