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Improved particle level set method with higher-order kernel function correction: Enhancing accuracy and conservation
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DOI：10.1016/j.compfluid.2025.106571.png)
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摘要
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本文提出了一种改进的粒子水平集（PLS）方法，通过使用高阶核函数校正位于界面上的拉格朗日粒子的位置信息，来提高计算精度和质量守恒性。该方法被称为PLS/KC（采用高阶核函数校正的改进粒子水平集方法），能够精确捕捉固定欧拉网格上的多相流模拟中的移动界面。所提方法的主要创新点和实际意义如下：(1) 采用高阶核函数而非传统的线性插值，以高精度计算水平集函数的校正值；(2) 采用紧凑的低阶方案实现水平集函数的平流，而非传统上推荐的计算复杂的较高阶平流方案；(3) 基于核函数的校正过程易于扩展至三维应用；(4) 在保持质量守恒的同时，以高精度实现低于网格分辨率的精细界面追踪。该方法通过采用广泛采用的二维和三维刚体旋转及界面拉伸测试的数值实验进行了验证。数值结果表明，新方法在精确捕捉移动界面和提高质量守恒方面优于传统技术。此外，该方法被集成到一个流体模拟代码中，并通过一个堤坝溃决基准测试进行了评估。结果表明，其结果与实验数据吻合良好，证明了该方法在自由面界面捕捉实际应用中的有效性。
Keyword:
Moving interface
Multiphase flow
High-order interface capturing
Particle level set
Higher-order kernel function
Mass conservation
期刊
C
IF:
3
论文数:
333
被引数:
1.4W
机构
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引用论文
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