帶內嵌固體的不可壓縮氣液兩相界面流數值模擬方法

摘要：將水平集方法與浸沒邊界方法相結合，建立了一個模擬帶內嵌固體的氣液兩相界面流的數值方法。該方法在固定的規則網格下采用水平集函數捕捉氣液交界面，采用改進直接力形式的浸沒邊界方法處理流體與固體的相互作用。在改進的直接力格式中，基于描述流體一固體相的另一個水平集函數設計了一個速度插值算法，以計算流體與固體的相互作用力。最后，應用所提出的數值方法分別模擬了氣泡和液滴撞擊內嵌固體平板以及球形固體的過程，給出了液滴與氣泡的變形和運動細節。數值模擬結果與已有的實驗觀測結果吻合較好，證明了所提出的方法的正確性。

關鍵詞：氣液界面流；內嵌固體；數值模擬

中圖分類號：O359 文獻標志碼：A 文章編號：0253—987X(2008)09—1151—05