水平集方法数值模拟单液滴的生成过程
杨超;陆平;毛在砂;禹耕之;张广积;陈家镛
【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2006(028)001
【摘要】A level set method is applied for simulating the formation process of single drops in an immiscible liquid or gas phase. The control volume formulation with the SIMPLE (semi-implicit method for pressure-linked equations) algorithm incorporated is used to solve the governing equations of incompressible two-phase laminar flow with deformable free interface on an axisymmetric staggered Eulerian grid. The shape of a drop growing at a capillary tip and the flow field inside are predicted, and reasonable agreement with the reported computed and experimental results is observed.%液滴生成的动力学过程和机理,对溶剂萃取、喷墨打印机设计、飞行器保护等有重要意义.虽然已有很多相关的实验、理论和计算研究,但对涉及拓扑变形界面的该问题研究仍富有挑战性,常用的有限元等模拟方法还有待改进.1988年提出的水平集(Level set)方法,可以比较简方便地模拟多相变形界面问题,已成功用于多相流、结晶、浇铸、模式识别等过程的计算.作者在对水平集方法进行改进并用于相间传质模拟的基础上,本文数值模拟了单个液滴在毛细管口的生长和脱离过程.假设流体均为不可压缩液体或气体作层流流动,采用二维轴对称欧拉坐标和交错网格,利用控制容积法和SIMPLE算法离散求解藕合水平集函数的运动方程组.水平集函数的发展方程和重新初始化方程的空间与时间离散格式,分别采用5阶WENO(Weighted essentially
水平集方法数值模拟单液滴的生成过程
