三维VOF方法—PLIC3D算法研究

摘要

本文研究的目的在于,使用分段线性PLIC(Piecewise Linear Interface Construction)方式构造界面,推导三维空间中的VOF(Volume of Fluid)算法PLIC3D,给出详尽的计算公式和过程。然后,用球形流体匀速运动作为分析PLIC3D算法的数值算例,比较了PLIC3D和分段常数PCIC(Piecewise Constant Interface Construction)构造法中DA3D(Donor-Acceptor in 3-Dimension)在三维空间计算界面的差别。结果显示PLIC3D优于DA3D,它能够更好地保持流体在平移运动中的形状,证实了PLIC方式的空间构造精度高于PCIC的结论。最后,利用PLIC3D计算自由面,模拟容器中流体泄漏问题,得到了其液面形状变化和速度场。