一种锐利界面平流的数值方法
流体动力学
2016-11-29 v2
摘要
我们设计了一种用于被动平流输运表面的数值方法，例如两种不可压缩流体之间的界面，穿过计算网格。该方法称为isoAdvector，针对由任意多面体单元组成的通用网格而开发。该算法基于流体体积法（VOF）的思想，即计算在一个时间步内穿过网格面输运的其中一种流体的体积。isoAdvector概念的新颖性包括两部分：首先，我们在几何表面重构步骤中利用等值面概念对单元内界面进行建模。其次，根据重构表面，我们对一般多边形面的面-界面交线运动进行建模，以获得时间步内浸没面面积的时间演化。在该时间步上对该浸没面积积分可准确估计穿过该面输运的流体总体积。该方法在结构化和非结构化网格上的简单2D和3D界面平流问题中进行了测试。在体积守恒、有界性、表面锐利性和效率方面结果均非常令人满意。isoAdvector方法作为OpenFOAM(R)扩展实现，并作为开源发布。
引用
@article{arxiv.1601.05392,
title = {A Computational Method for Sharp Interface Advection},
author = {Johan Roenby and Henrik Bredmose and Hrvoje Jasak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.05392},
year = {2016}
}
备注
27 pages, 15 figures. Submitted to Royal Society Open Science (RSOS). The isoAdvector code will be released on github.com/isoAdvector upon publication in RSOS. For isoAdvector movies, see https://www.youtube.com/channel/UCt6Idpv4C8TTgz1iUX0prAA