关于InterFOAM曲率计算的问题

[Shihang Chen]

我想请教一下关于两相流vof的曲率计算问题，在openfoam-5.x中的interFoam中，我为了修改局部接触角，想要对界面曲率进行修改。
但是我检查位于interfaceProperties.C中的曲率计算结果后，发现在远离气液界面的内部仍然有很杂乱的曲率值存在。

• 以openfoam中经典案例damBreak为例，将体心场曲率K输出如下图（a）所示。图（b）展示了相分数分布情况，红色区域内部alpha没有异常值。
  

• 然而在我的认知里面，曲率应该是根据下面样得到
  界面法向量$n_s=\frac{\mathrm{\nabla }\alpha }{|\mathrm{\nabla }\alpha |}$
  界面曲率$K=-\mathrm{\nabla }\cdot n_s$

• 因此理论上K只在界面附近存在，为什么内部出现这么严重的离散呢。（当然流动应该还是准确的）。

• 内部曲率会对动量方程中表面张力以及相传输方程造成影响吗。

以下是源码中对曲率的计算：

谢谢大家！

[学流体的小明]

我前两天在解决我的问题的时候，也看了一下。
interfaceProperties类的对象mixture，自带可以输出sigmaK()，输出的是$\sigma K$，表面张力乘以曲率。不知道你是单独把曲率算出来了还是输出的sigmaK()。
我看到的sigmaK()和你看到的是一样的，到处都有。那个图丢了，我后来也没再输出这个场。
但是我输出了表面张力的volVectorField，就是mixture.sigmaK()*fvc::grad(alpha1)，这种表面张力就仅出现在界面上了。

内部曲率会对动量方程中表面张力以及相传输方程造成影响吗。

不会影响。

[Shihang Chen]

@学流体的小明 感谢感谢！因为我本身基于CFDEM进行VOF-DEM的工作。自己进行气液界面法向量修改，来实现接触角的时候，发现仅仅对某个边界面的气液界面法向量进行修改（假设即您图片中的圆球面）的时候，湿润效果并不好。

• 因此似乎需要对一定厚度上的界面都进行法向量的修正，但是这样的话，这种接触角的影响范围又过大，所以感觉曲率这里存在一些问题。

至于对于其他方面的影响，因为我在相传输方程中基于MULES的计算中看到他直接使用的interfacePropertise里面计算得到的mixture.nHatf_，来表示界面法向量。而K的计算也是基于此的。

• 因此我担心这样的K对MULES计算相传输方程造成影响。
  

• 当然直接理解上，仅仅是对alpha进行梯度计算，扩散不会过大。我是因为难以理解K的现象，而对这个曲率计算对于两相流的根本影响机制产生了怀疑

• 另一方面也对Openfoam的梯度和散度计算感觉到一点疑惑

谢谢您！

[李东岳]

你那个代码的截图的最下面一行代码，就是两个flux那个，里面乘了alpha1跟1-alpha1，所以phir不管多大，只在alpha
在0-1之间起作用

[Shihang Chen]

@李东岳 嗯对，感谢李老师！