自由表面 CFL 条件参考

自由表面 CFL 时间步提供程序基于按体积分数变化率加权的 CFL 数设置时间步。此时间步提供程序在物理连续体中激活流体域体积 (VOF) 模型或混合多相 (MMP) 模型时可用。

平滑

自由表面 CFL 时间步提供程序执行体积加权平滑。按照平滑步数中指定的次数执行以下操作。

对于时间步条件变量 $\mathrm{\Phi }$ （针对每个控制体积 $i$ 所定义的）：

其中 $N$ 是具有体积 $V$ 的相邻控制体积的数量。

平滑后， $\mathrm{\Phi }$ 用于确定时间步变化因子，如下所示：

其中 ${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}\mathrm{,}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{t}}$ 是指定的最大条件限制， $\max \left(\mathrm{\Phi }\right)$ 是整个域中 $\mathrm{\Phi }$ 的最大值。注意， $\mathrm{\Phi }$ 始终为正。

自由表面 CFL 属性

启用/禁用

请参见自适应时间步提供程序通用属性。

最大条件限制

时间步条件的最大值。此值为在 Eqn. (95) 中使用的 ${\mathrm{\Phi }}_{max,limit}$ 。

平滑步数

平滑步数的数量。此值指定执行体积加权平滑操作 (Eqn. (94)) 的次数。

截断百分比

指定要被自适应时间步模型忽略的小/坏网格单元的百分比 。 $p$ 规定的截止百分比用于查找分位数 $t_q\left(p\right)$ ，使给定 $p$ ：

$$\frac{\#[cells:\mathrm{\Delta }{t}_c\le t_q(p\left)\right]}{\#[allcells]}\approx p\%$$

(96)

然后时间步将设为 ，并且提供程序建议的、低于此值的任何局部时间步均被模型忽略。 $t_q\left(p\right)$ 此属性的范围是 0（默认值）至 100。

场函数

激活自由表面 CFL 时间步提供程序后，以下场函数可用。

时间步条件 VOF

该值为 $\mathrm{\Phi }=Co{\overline{\varphi }}_t$ 其中 $Co$ 是对流库朗 (CFL) 数、 ${\overline{\varphi }}_t$ 是归一化的局部体积分数变化率。

自由表面 CFL 建议

每个个体网格单元的局部自由表面 CFL 时间步建议。