• 要旨

液面の向きの決定法

共存セル内の液面向きの決定法に関する独自の工夫について説明する。
　VOF法では、共存セル内に存在する液面は平面であり、その法線ベクトルは各座標軸の方向の正または負の向き（計６種類）のうちのいずれかを向くように定める。

　本コードでは当初、周囲に液体が多い側に液体が共存セル内で配置されるとし、法線ベクトルは液体が少ない向きを指すとしていた。しかし、この方法のみでは液面変形が複雑になった際に、液体の位置を適切に判定できない場合が生ずること。また、液体量のみで決めるためその僅かな変化で液面向きが変動し、共存セル内の圧力、流速の境界条件がそれに応じて変化を繰り返し、安定した計算が出来ないことが分かった。

　そこで、まず共存セルの背後に液体セル、前面に気体セルが存在する向きを法線ベクトルの候補として選び、そのような候補が複数あった場合は、周囲に液体量が多い側に液体を配置するよう、法線ベクトルを選択することとした。

　このことにより、複雑な変形でも必ず液面向き（配置）を確定できるようになった。

　　(なお、各計算セルの分類は、山崎の方法[6]と同じとした。）