A novel interface method is developed in this paper for two-dimensional smoothed particle hydrodynamics (SPH) modellings of multiphase flows. The present interface method aims to resolve two essential issues in the multiphase flow simulations: the interface detection and the implementation of surface tension force. Specifically, a novel and easy-to-implement algebraic indicator is proposed to detect the interface particles. And the surface tension force is locally implemented on the interface particles by reconstructing arc lines connecting three adjacent interface particles. Compared with the previous surface reconstruction method, the present method utilizes fewer particles in the local evaluation of surface tension. The novel algebraic indicator provides more accurate and efficient detection of the interface particles, especially for the sparse or aggregated particle distributions. In the meantime, the present surface tension formulation removes the tedious process of evaluating gradient of the color index and thus significantly improves the numerical efficiency. The accuracy, flexibility and efficiency of the present interface method are comprehensively evaluated through four numerical examples, namely the sloshing in a rectangular tank, oscillation of elliptic droplet, Laplace law for a stationary droplet, and air bubble rising in water. The good agreement of the present numerical results with the published results demonstrates that the novel interface method proposed in this paper can precisely detect the interface particles with appealing sharpness, and recover the surface tension force accurately and efficiently.

本文针对多相流的二维平滑粒子流体动力学（SPH）建模，提出了一种新的界面方法。本界面方法旨在解决多相流模拟中的两个基本问题：界面检测和表面张力的实现。具体而言，提出了一种新颖且易于实现的代数指示符来检测界面粒子。通过重构连接三个相邻界面粒子的弧线，在界面粒子上局部施加表面张力。与先前的表面重建方法相比，本方法在表面张力的局部评估中利用较少的颗粒。新颖的代数指示符可以更准确，更有效地检测界面粒子，特别是对于稀疏或聚集的粒子分布。同时，本发明的表面张力配方消除了评估颜色指数梯度的繁琐过程，从而显着提高了数值效率。通过四个数值示例对本接口方法的准确性，灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例是矩形容器中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引人的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。同时，本发明的表面张力配方消除了评估颜色指数梯度的繁琐过程，从而显着提高了数值效率。通过四个数值示例对本接口方法的准确性，灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例是矩形容器中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引人的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。同时，本发明的表面张力配方消除了评估颜色指数梯度的繁琐过程，从而显着提高了数值效率。通过四个数值示例对本接口方法的准确性，灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例是矩形容器中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引力的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。本发明的表面张力配方消除了评估颜色指数梯度的繁琐过程，从而显着提高了数值效率。通过四个数值示例对本接口方法的准确性，灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例是矩形容器中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引力的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。本发明的表面张力配方消除了评估颜色指数梯度的繁琐过程，从而显着提高了数值效率。通过四个数值示例对本接口方法的准确性，灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例是矩形容器中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引力的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。通过四个数值示例对本接口方法的灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例分别是矩形槽中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引力的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。通过四个数值示例对本接口方法的灵活性和效率进行了综合评估，这四个示例分别是矩形槽中的晃动，椭圆形液滴的振荡，固定液滴的拉普拉斯定律以及水中气泡的上升。目前的数值结果与已发表的结果吻合良好，表明本文提出的新型界面方法可以精确地检测出具有吸引力的清晰度的界面颗粒，并准确有效地恢复了表面张力。