Folyadéktérfogat módszer

A folyadék térfogatának módszere ( VOF ) egy numerikus módszer a szabad felület közelítésére . Az Euler-módszerek osztályába tartozik, amelyeket egy adott törvény szerint álló vagy a felület alakjának változása szerint mozgó rács jellemez. A módszer egy olyan algoritmus, amely lehetővé teszi a programozó számára egy felület alakjának és helyzetének egészében történő nyomon követését, de nem önálló algoritmus. Az áramlások mozgását leíró Navier-Stokes egyenleteket külön kell megoldani, ami minden más advekciós algoritmusra jellemző .

Specifikáció

A módszer alapja a törtfüggvény , amely a folyadék véges térfogatú (nevezzük cellának) jellemző függvényeinek integrálja. Ha a cella üres (nincs folyadék), akkor egyenlő nullával, ha a cella tele van , a köztes állapotok esetén . egy folytonos függvény, amely 0 és 1 közötti értékeket vesz fel. $C$ $C$ $C=1$ $0<C<1$ $C$

A törtfüggvény lineáris és mindaddig, amíg a folyadék sebességgel mozog $C$

$\mathbf {v} =(u(x,y,z),v(x,y,z),w(x,y,z))$

(háromdimenziós térben ) minden részecske egy adott fázisban van és nem változik fázisban - mint egy levegőrészecske, amelyik része a vízben lévő légbuboréknak levegőrészecske marad, függetlenül a buborék mozgásától (elhanyagoljuk a levegő oldódását vízben). A törtfüggvény deriváltjának nullának kell lennie: $\mathbf {R^{3}}$

${\frac {\partial C}{\partial t))+\mathbf {v} \cdot \nabla C+\nabla \cdot (C(1-C)U_{r})=0.$

Az utolsó kifejezés csak a felszínen jelenik meg, és egy mesterséges mező segítségével "összenyomja" ezt a területet . ${\displaystyle U_{r))$

Alkalmazás

Különösen az OpenFoamban használják szabad felülettel kapcsolatos problémák modellezésére.