×
赵海英（Zhao，H.Y.）。；明，P.J。；张伟平。；陈，J.K。

用于尖锐接口的直接时间积分THINC方案。 （英语） Zbl 1452.76142号

J.计算。物理学。 393, 139-161 (2019).
摘要：本文描述了一种改进的双曲线界面捕捉（THINC）多维切线方案，该方案使用双曲线切线函数的直接时间积分。新的时间积分THINC方案基于这样的假设：在计算时间步长期间，界面保持不变，并随细胞中心的速度移动。然后构造表示两相分布的时变双曲正切函数，并在时间上直接积分。与现有的THINC方法（通常使用三阶总变差递减Runge-Kutta（RK3）格式更新体积分数）相比，该方法只需要一个重建步骤，从而降低了计算成本。进行了几个经典的对流试验，结果表明，所提出的直接时间积分THINC方法：1）以接近一阶显式格式的计算代价，获得了接近RK3格式的计算误差；和2）当使用更大的陡度参数（{\beta}）和更高的Courant数时，与原始的基于RK3的THINC方法相比，保留了更好的体积分数有界性。将该方法与不可压Navier-Stokes方程结合用于求解二维溃坝问题，数值结果与相应的实验数据吻合良好，证明了直接时间积分THINC方法的适用性。

引用于2文件

MSC公司：

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76T06型 液-液双组分流动
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
65Z05个 科学应用

关键词：

接口捕获方案；THINC方案；流体体积；两相流体；非结构网格

软件：

VOF工具
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Y.Zhao}等人，J.Compute。物理学。393139-161（2019年；Zbl 1452.76142）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Daly，B.J.，《水动力计算中包含表面张力效应的技术》，J.Compute。物理。，4, 97-117 (1969) ·Zbl 0197.25301号
[2] 尼科尔斯，B.D。；Hirt，C.W.，《计算淹没和裸露结构物附近的三维自由表面流》，J.Compute。物理。，12, 234-246 (1973) ·兹比尔0258.76016
[3] Osher，S。；Sethian，J.A.，《以曲率相关速度传播的前沿：基于哈密尔顿-雅可比公式的算法》，J.Compute。物理。，79, 12-49 (1988) ·Zbl 0659.65132号
[4] Youngs，D.L.，具有大流体畸变的时间依赖性多材料流动，（流体动力学数值方法（1982），学术出版社：纽约学术出版社），273-486·Zbl 0537.76071号
[5] Youngs，D.L.，《三维欧拉流体动力学规范的界面跟踪方法》（1984年），AWRE，技术报告44/92/35
[6] Ashgriz，N。；Poo，J.Y.，FLAIR：平流和界面重建的通量线分段模型，J.Compute。物理。，93, 449-468 (1991) ·Zbl 0739.76012号
[7] Roenby，J。；Bredmose，H。；Jasak，H.，锐界面平流的计算方法，R.Soc.开放科学。，3、11、第160405条pp.（2016）
[8] Gueyffer，D。；Li，J.等人。；Nadim，A.，《三维流动用光滑表面应力法追踪流体体积界面》，J.Compute。物理。，152, 423-456 (1999) ·Zbl 0954.76063号
[9] Rider，W.J。；Kothe，D.B.，重建体积跟踪，J.Compute。物理。，141, 112-152 (1998) ·兹伯利0933.76069
[10] Scardovelia，R。；Zaleskib，S.，《矩形网格中连接线性界面和体积分数的分析关系》，J.Compute。物理。，164, 228-237 (2000) ·Zbl 0993.76067号
[11] López，J。；Hernández，J.，通用网格中流体三维体积方法的分析和几何工具，J.Comput。物理。，227, 5939-5948 (2008) ·Zbl 1142.76042号
[12] López，J。；埃尔南德斯，J。；Gómez，P.，在一般凸网格中重建PLIC的一种新的体积守恒实施方法，J.Compute。物理。，316, 338-359 (2016) ·Zbl 1349.76627号
[13] 西乔伊，C.D。；Chaturvedi，S.，不同修正动态材料排序方法的流体体积算法及其比较，J.Compute。物理。，229, 3848-3863 (2010) ·Zbl 1423.76307号
[14] 鲁本，S。；Stephane，Z.，用最小二乘拟合和分裂欧拉-拉格朗日平流进行界面重建，国际数值杂志。《液体方法》，41，251-274（2003）·Zbl 1047.76080号
[15] O.乌宾克。；Issa，R.I.，捕捉任意网格上尖锐流体界面的方法，J.Compute。物理。，153，26-50（1999年）·Zbl 0955.76058号
[16] Musaferija，S。；Peric，M.，使用界面跟踪和界面捕获方法计算自由表面流，（非线性水波相互作用（1999）），59-100
[17] Darwish，M。；Moukalled，F.，捕捉非结构化网格上自由表面流界面的对流方案，Numer。热传输。，B部分，Fundam。，49, 19-42 (2006)
[18] Heyns，J.A。；马兰，A.G。；Harms，T.M.，《使用流体体积法建立自由表面流动模型的压缩表面捕获公式的开发》，国际期刊Numer。《液体方法》，71、6、788-804（2013）·Zbl 1430.76471号
[19] Tsui，Y.Y。；林，S.W。；Cheng，T.T.，双流体流动界面捕获的通量借贷方案，国际热质传递杂志。，52, 5547-5556 (2009) ·Zbl 1388.76432号
[20] 张，D。；江，C。；Liang，D.，用于捕捉任意网格上尖锐流体界面的改进流体体积算法，J.Compute。物理。，274, 709-736 (2014) ·Zbl 1351.76198号
[21] 肖，F。；Y.Honma。；Kono，T.，使用双曲正切函数的简单代数界面捕获方案，Int.J.Numer。《液体方法》，48，1023-1040（2005）·Zbl 1072.76046号
[22] Yokoi，K.，《THINC方案的高效实现：一种简单实用的平滑VOF算法》，J.Compute。物理。，226, 1985-2002 (2007) ·Zbl 1388.76281号
[23] 肖，F。；Ii、S。；Chen，C.，重温THINC方案：一种简单的代数VOF算法，J.Compute。物理。，230, 7086-7092 (2011) ·Zbl 1408.76547号
[24] Ii、S。；杉山，K。；Takeuchi，S.，《具有连续函数的界面捕获方法：具有多维重建的THINC方法》，J.Compute。物理。，231, 2328-2358 (2012) ·Zbl 1427.76205号
[25] Ii、S。；谢，B。；Xiao，F.，一种具有连续函数的界面捕捉方法：非结构化三角形和四面体网格上的THINC方法，J.Compute。物理。，259, 260-269 (2014) ·Zbl 1349.65372号
[26] 谢，B。；Ii、S。；Xiao，F.，一种有效且准确的二维和三维非结构化网格代数界面捕获方法：具有二次曲面表示的THINC方法，国际期刊数值。《液体方法》，761025-1042（2014）
[27] 谢，B。；Jin，P。；Xiao，F.，基于多矩有限体积公式和THINC方法的界面多相流体非结构化网格数值模型，国际J.Multiph。流量，89375-398（2017）
[28] 谢，B。；Xiao，F.，在任意混合非结构网格上高效准确地捕捉界面：具有二次曲面表示和高斯求积的THINC方法，J.Compute。物理。，349, 415-440 (2017) ·兹比尔1380.76111
[29] 钱·L·G。；Wei，Y.H。；Xiao，F.，耦合THINC和水平集方法：具有高阶曲面表示的保守接口捕获方案，J.Compute。物理。，373, 284-303 (2018) ·Zbl 1416.76158号
[30] 谢，B。；Xiao，F.，《不可压缩流动的任意非结构网格上的多力矩约束有限体积法》，J.Compute。物理。，327, 747-778 (2016) ·兹比尔1373.76148
[31] Ming，P.J。；Duan，W.Y.，基于非结构化网格的VOF矩形储罐晃动数值模拟，J.Hydrodyn。，22, 6, 856-864 (2010)
[32] 洛博夫斯克。；Botia-Vera，E。；Castellana，F.，溃坝期间动压荷载的实验研究，《流体结构杂志》。，48, 407-434 (2014)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。