自由表面隐式多步参考

限制时间步长以在使用 VOF 多步进时实现清晰交界面。当 VOF 交界面穿过具有不同 CFL 数的网格时，例如既有粗糙网格又有精细网格，或具有快速变化的速度场时，此时间步提供程序适用于自由表面流体。

HRIC 和 MHRIC 对流需要满足库朗数 (CFL) 条件才能保持锐化交界面（请参见高分辨率交界面捕捉 (HRIC)）。使用隐式多步进时，来自 Eqn. (2611) 的流时间步 $Δ t$ 的库朗数条件修改为以下内容：

{C o}_{(τ)} = \frac{{C o}_{(Δ t)}}{N_{i m p}} \leq {C F L}_{t \arg e t}

(39)

其中 $τ = \frac{Δ t}{N_{i m p}}$ 为 $N_{i m p}$ 个子步的有效对流时间步，而 ${C F L}_{t \arg e t}$ 为目标 CFL 子步数。

“自由表面隐式多步”时间步提供程序确定时间步长 $Δ t$ ，以使交界面附近的所有网格单元满足以 Eqn. (39) 定义的上述 CFL 条件。交界面网格单元由 Eqn. (2618) 中的条件确定，其中 $r_{i} = 20$ 。

对于具有极小网格单元或不良收敛或虚假速度场的网格，Eqn. (39) 给出的 CFL 条件可能会导致非常小的时间步预测，从而不必要地增加模拟的运行时。要解决此问题，可以调整截断百分比属性，该属性使用基于分位数的过滤方法。

当流体体积 (VOF) 模型在物理连续体中激活时，“自由表面隐式多步”时间步提供程序即可用。

表 1. 自由表面隐式多步参考
提供方式	右键单击连续体 > 物理 1 > 模型 > 自适应时间步 > 时间步提供程序，然后选择新建 > 自由表面隐式多步
节点路径示例	连续体 > 物理 1 > 模型 > 自适应时间步 > 时间步提供程序 > 自由表面隐式多步
要求	时间：隐式非稳态或 PISO 非稳态材料：多相。多相模型：流体体积 (VOF)。在分离 VOF 求解器中将子步数设为大于一，以激活多步进求解器。
属性	启用/禁用、截断百分比。请参见自由表面隐式多步属性。
激活	场函数	自由表面隐式多步建议请参见场函数。

自由表面隐式多步属性

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 $t_{q} (p)$ ，使给定 $p$ ：

\frac{# [c e l l s : Δ t_{c} \leq t_{q} (p)]}{# [a l l c e l l s]} \approx p %

(40)

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。 $t_{q} (p)$ 此属性的范围是 0（默认值）至 100。

激活自由表面隐式多步时间步提供程序后，以下场函数可用。