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亚网格内两相流动界面位置的精确定位算法
【作者】 孙红霞 苏军伟 中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛266580 中国石化股份胜利油田分公司勘探开发研究院 山东东营257015 西安交通大学人居环境与建筑工程学院 西安710049
【关键词】 自由表面流 数值模拟 表面张力 流体体积法
【摘要】针对流体体积（VOF）法处理两相流动界面张力的虚拟流体方法无法准确确定亚网格内界面位置点的问题,提出了一种高精度的界面位置定位算法。该方法根据界面两侧单元界面曲度在亚网格内构建变曲度弧线,实现了两相界面的高精度近似,完成了网格单元中心连线和界面交点位置以及该位置的曲度的准确求取,成功地考虑了界面曲度对亚网格内界面位置的影响,同时方法本身不受网格类型及空间维度的限制。针对毛细管上升、静态液滴、二维气泡上升以及三维气泡上升等物理过程进行了模拟,结果表明：界面曲度对亚网格界面位置可产生显著影响;亚网格内界面位置的准确捕捉以及该位置点界面曲度的准确求取可以显著改善VOF方法的预测精度,模拟结果显示最好可提高3.5倍。该方法可为复杂结构内高表面张力驱动流提供新的预测手段。
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