多介質(zhì)流體界面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用.pdf

1、多介質(zhì)流體運(yùn)動(dòng)界面問(wèn)題的研究在近二十年來(lái)受到了極大的重視，國(guó)內(nèi)外對(duì)此做了大量的研究。在該問(wèn)題的數(shù)值研究中，最核心的是對(duì)運(yùn)動(dòng)界面的精確描述，正是由于這一需要使得界面追蹤（Front Tracking）方法得到了充分的發(fā)展。雖然界面追蹤方法可以得到較為精確的界面運(yùn)動(dòng)圖像，然而，由于其數(shù)值處理的困難，目前界面追蹤方法只能計(jì)算較為簡(jiǎn)單的物理問(wèn)題。例如現(xiàn)有的FronTier軟件包只能處理局部雙介質(zhì)運(yùn)動(dòng)界面問(wèn)題。為了進(jìn)一步拓寬界面追蹤方法的應(yīng)用范圍

2、，本文對(duì)局部多介質(zhì)（三種以上）流體界面問(wèn)題開(kāi)展研究。由于這一問(wèn)題的難度太大，本文僅針對(duì)其幾個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題開(kāi)展了研究。首先，開(kāi)展了二維和三維網(wǎng)格局部多介質(zhì)界面幾何拓?fù)渚垲?lèi)問(wèn)題的研究。得到了二維三種介質(zhì)、四種介質(zhì)和三維三種介質(zhì)的拓?fù)渚垲?lèi)。進(jìn)而，從幾何的角度開(kāi)展了多介質(zhì)界面的運(yùn)動(dòng)形態(tài)分析和程序?qū)崿F(xiàn)。利用閉合曲線完成了對(duì)界面的精確描述，并給出在運(yùn)動(dòng)條件下，界面相交，分離，融合的通用計(jì)算模式。該模式不僅成功實(shí)現(xiàn)了二維界面形狀的改變，而且改形后的相應(yīng)