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一种新的耦合水平集和流体体积方法,用于捕捉三维四面体网格上的尖锐界面。 (英语) 兹比尔1423.76303

摘要:我们提出了一种新的三维混合水平集(LS)和流体体积(VOF)方法,用于四面体网格上的自由表面流动模拟。在每个时间步长,我们同时演化水平集函数和体积分数。水平集函数是通过使用基于二阶特征的有限体积方法求解水平集平流方程来演化的。体积分数平流采用基于有界压缩归一化变量图(NVD)的方案进行。基于水平集和体积分数信息重构界面。该方法的新颖之处在于,我们使用了一种解析方法来寻找四面体网格上的截距,这使得界面重建高效,并且准确地守恒了流体体积。此外,体积分数的平流利用NVD概念,在不同的高分辨率差分格式之间切换,以生成有界标量场,并保持界面的平滑和清晰定义。该方法与一个经过验证的基于有限体积的Navier-Stokes不可压缩流动求解器耦合。代码验证表明,我们的方法可以有效、准确地解决复杂的接口更改问题。此外,作为提出的界面重建方案的副产品,质心和截距数据可以直接用于大涡模拟中的近界面子网格模型。

MSC公司:

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

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SOLA-VOF公司
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全文: 内政部

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