三维单层粒子level set方法

作者：牟凯龙; 赵兰浩^*; 毛佳

来源：工程热物理学报, 2021, 42(10): 2597-2604.

• 界面
• level set
• 拉格朗日粒子
• 粒子校正机制
• 粒子重分配

为克服传统level set方法体积守恒性差的缺陷,提出了一种能够模拟三维问题的单层粒子level set方法。该方法采用level set方法在拉格朗日粒子的协助下捕捉界面,首先,利用level set方法捕捉界面,然后,直接根据粒子的位置信息修正界面,最终得到平滑、精确的运动界面。得益于精确的粒子校正机制,该方法极大地提高了界面精度,展现出良好的质量守恒性。另外,提出了更加有效的粒子重分配策略,能够合理地添加或删除粒子,使得该方法能够准确处理界面复杂的拓扑变化,如界面的合并和分离。最后,通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,模拟结果表明该方法具有极佳的质量守恒性,并且能够精确描述运动界面。

• 单位
  河海大学