带内嵌固体的不可压缩气液两相界面流数值模拟方法 (2008年)

将水平集方法与浸没边界方法相结合，建立了一个模拟带内嵌固体的气液两相界面流的数值方法。该方法在固定的规则网格下采用水平集函数捕捉气液交界面，采用改进直接力形式的浸没边界方法处理流体与固体的相互作用。在改进的直接力格式中，基于描述流体一固体相的另一个水平集函数设计了一个速度插值算法，以计算流体与固体的相互作用力。最后，应用所提出的数值方法分别模拟了气泡和液滴撞击内嵌固体平板以及球形固体的过程，给出了液滴与气泡的变形和运动细节。数值模拟结果与已有的实验观测结果吻合较好，证明了所提出的方法的正确性。