Interested Article - Метод объёма жидкости
- 2020-05-15
- 1
Метод объёма жидкости ( англ. Volume of fluid method, VOF ) — численный метод для аппроксимации свободной поверхности . Он относится к классу Эйлеровых методов, которые характеризуются сеткой, которая является стационарной или движется согласно изменяющейся форме поверхности по определённому заданному закону. Метод представляет собой алгоритм, который позволяет программисту отслеживать форму и положение поверхности в целом, но не является автономным алгоритмом. Уравнения Навье — Стокса , описывающие движение потоков, должны быть решены по отдельности, что характерно для всех других алгоритмов адвекции .
Спецификация
Основой метода является дробная функция , которая является интегралом характеристических функций жидкости в конечном объёме (назовем его ячейкой). Если ячейка пуста (нет жидкости), равно нулю, если ячейка полная , для промежуточных состояний . является непрерывной функцией, принимающей значения от 0 до 1.
Дробная функция является линейной и пока жидкость перемещается со скоростью
(в трёхмерном пространстве ) каждая частица находится в заданной фазе и не меняет фазу — как частица воздуха которая часть воздушного пузырька в воде остаётся частицей воздуха независимо от перемещения пузырька (мы пренебрегаем растворением воздуха в воде). Производная дробной функции должна быть равна нулю:
Последнее слагаемое проявляется только на поверхности и «сжимает» эту область с помощью искусственного поля .
Применение
Используется, в частности, в OpenFoam для моделирования задач со свободной поверхностью.
- 2020-05-15
- 1