用于多相流曲率估计的混合粒子流体体积法

我们提出一种粒子方法，用于估计多相流流体体积（volume-of-fluid）模拟中界面的曲率。该方法非常适用于欠分辨界面，并且被证明比此类情形下采用的抛物面拟合更精确。曲率由约束在圆弧上并被吸引至界面的粒子的平衡位置计算得出。所提出的粒子方法在较高分辨率下与高度函数法结合，并被证明优于当前高度函数与抛物面拟合的组合。该算法概念简单，易于在用于多相流模拟的新建和现有软件框架上实现，从而增强其在具挑战性流动问题中的能力。我们在若干二维和三维基准流动问题上评估所提混合方法，并通过对涉及气泡聚并和湍流多相流的模拟展示其能力。