在模擬不可壓縮雙相流時，傳統的水平集方法(Level Set Method)面臨著質量損失的重大挑戰。先前的研究在試圖解決此問題時，經常忽略了水平集方法中，於介面附近進行密度近似時所引起的影響。本研究提出了一種新的質量守恆水平集方法，這種方法經過一系列基本驗證實驗，證明了在均勻及同質密度場中的體積守恆特性。特別是在模擬氣泡上升的情況時（參見圖一），本研究進一步驗證了質量守恆方法相較於傳統的體積守恆方法，在能量守恆方面展現出更高的效率和準確性（參見圖二），並且透過高度拓樸變化的實際問題證明了此方法的潛在能力 (參見圖三)。（工科海洋系趙修武主任提供）
表一：不同方法在三維渦流測試題下的計算誤差
圖一：氣泡浮升的模擬結果
圖二：質量守恆方法與體積守恆方法在能量守恆的比較
圖三：具高拓樸變化問題的模擬結果