Применение метода сквозного счета для моделирования несмешивающихся жидкостей с большим поверхностным натяжением

Одно из самых важных преимуществ метода сквозного счета заключается в его способности естественным образом обрабатывать топологические изменения. Вместо явного отслеживания поведения границы раздела сред вводится изоповерхность функции уровня и изучается ее динамика. Это позволяет проводить численное моделирование динамики многофазной жидкости как одной среды с изменяющимися параметрами. Известно, что недостатком метода сквозного счета является возможность появления нефизичных колебаний поля скорости вблизи поверхности раздела сред, возникающих при больших поверхностных силах вследствие погрешности вычисления кривизны поверхности раздела и высоких градиентов других функций в переходном слое. Другой недостаток метода состоит в том, что в ходе моделирования за счет погрешности вычислений масса среды в расчетной области не постоянна. В настоящей работе апробируется несколько модификаций метода сквозного счета, дающих возможность снизить потери масс жидкостей, улучшить сходимость при неявном решении уравнения переноса и уменьшить колебания скорости вблизи границы раздела жидкостей в случае больших значений коэффициента поверхностного натяжения. Предложенные подходы испытаны на решении стандартной тестовой задачи динамики двух несмешивающихся жидкостей.