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苏海尔·甘巴尔扎德;马克·黑塞。;马沙·普罗达诺维奇

具有纹理平衡孔隙的材料的水平集方法。 （英语） Zbl 1349.76816号

J.计算。物理学。 297, 480-494 (2015).
摘要：结构平衡控制着许多天然多孔材料中液相的分布，例如部分熔融的岩石和合金、盐水和冰水系统。在这些材料中，孔隙几何形状的演变使固液界面能最小化，同时在固液接触线处保持恒定的二面角（θ）。我们提出了一种水平集方法来计算在三维多个固体颗粒的空间填充镶嵌下处于结构平衡的液固界面的隐式表示。每个晶粒由一个单独的水平集函数表示，通过将表面扩散下的固液界面演化为恒定平均曲率表面，实现界面能最小化。使用虚拟对流和法向速度项将液体体积和二面角约束添加到公式中。这导致了非线性耦合PDE系统的初值问题，该系统使用固体颗粒的隐式表示作为初始条件，控制每个颗粒水平集的演化。设计了一种区域分解方案，将每个晶粒的计算域限制在晶粒周围的几个网格点。界面之间的耦合是在原始计算域的更高层次上实现的。通过高阶空间微分方案和通过区域合成实现计算本地化，提高了离散化的空间分辨率。还获得了不同晶粒分布网络的三维解示例，说明了该方法的几何灵活性。

MSC公司：

76S05号 多孔介质中的流动；过滤；渗流
76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
80平方米 其他数值方法（热力学）（MSC2010）
80A10号 经典热力学和相对论热力学
80A22型 Stefan问题、相位变化等。
2008年6月 地球物理学相关问题的计算方法

关键词：

水平集方法;纹理平衡;渗滤;二面角;平均曲率

软件：

工具箱LS
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\textit{S.Ghanbarzadeh}等人，J.Compute。物理学。297480-494（2015；Zbl 1349.76816）
全文： DOI程序

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