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核科学与工程2025年第01期:基于MPS粒子与网格耦合的自由表面张力建模方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李勇;姚沛滔;高金辰;李根;

单位:华南理工大学电力学院;西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;

摘要:针对移动粒子半隐式(MPS)方法在液体自由表面张力建模时粒子数量过大的问题,提出了一种粒子与网格耦合的自由表面张力建模方法,该方法仅对液相进行粒子离散,并对自由表面附近区域设置背景网格,根据网格与自由表面粒子的距离勾画出level-set函数的等高线,进行自由表面的曲率计算。对比了面积插值法和距离插值法对曲率由网格插值到粒子的准确性,结果表明距离插值法具有较高的计算精度。最后,通过静水池压力、液滴振荡和液滴融合3个基准算例验证了粒子与网格耦合的表面张力模型的准确性和稳定性。

关键词:表面张力;;粒子法;;网格;;等高线

基金资助:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目