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西安交通大学学报2025年第07期:气液两相流曲面重构改进算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:龚军华;董静;陈宇杰;孙东亮;宇波;石国赟;陈斌;

单位:西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;上海能源建设工程设计研究有限公司;北京石油化工学院机械工程学院;长江大学石油工程学院;昆仑数智科技有限责任公司;

摘要:针对曲面重构(CIR)算法在界面重构及体积分数法(VOF)方程求解过程中,由于采用分段逼近策略导致的经验性、精度损失和界面高度重复计算问题,提出了基于积分的曲面重构(ICIR)算法。该算法通过一系列处理策略,实现基于积分的体积分数求解,避免了对界面的经验性分段以及各分段界面高度的重复求解。测试结果表明:在随机重构1 000个圆形界面的静态测试中,相比CIR算法,ICIR算法的重构精度提升了7.71%,界面方程求解加速比为6.78;在简单汽泡水平移动测试和复杂时间反转单涡问题测试中,ICIR算法的精度相比CIR算法分别提升了3.96%和13.09%,计算耗时分别缩短了40.88%和68.31%。总体而言,ICIR算法显著提升了计算效率,并提高了重构界面的精度。

关键词:界面重构;;曲面重构;;气液两相流

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52306185,52176150);; 叶企孙基金资助项目(22000031008)