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体积跟踪框架内连续和尖锐界面表面张力模型的平衡力算法。 (英语) Zbl 1137.76465号

摘要:提出了一种新的平衡力算法,用于模拟具有表面张力的界面流动。该算法的特点是采用压力校正方法,界面由体积分数表示。在该流动算法中,我们设计了表面张力诱导界面压力突变条件的连续(例如,连续表面张力模型)和尖锐(例如,鬼流体方法)界面表示。通过从体积分数临时重建距离函数,实现了清晰的界面表示。我们证明,设计用于规定力平衡的流动算法在表面张力和产生的压力梯度之间保持了精确的平衡。这种平衡适用于界面表面张力的连续和尖锐表示。算法设计消除了表面张力驱动流更精确模型的一个难以捉摸的障碍,剩下的是准确的曲率估计。为了验证我们的公式,我们给出了二维和三维的平衡(静态)滴在界面上具有任意密度跳跃的结果。我们发现,尖锐的表面张力方法会在界面上产生突然的压力跳跃,而连续的表面张力方法会产生更平滑的过渡。然而,这两种方法都会产生相同阶次的伪速度,其原因完全是曲率误差。动态结果也表明了该方法的通用性。

MSC公司:

76M99型 流体力学基本方法
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全文: 内政部

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