使用导数质点来模拟流体详细运动的方法

摘要

使用导数质点来模拟流体详细运动的方法。本发明提供了一种方法，该方法提供了一种使用质点和导数信息来显著降低速度的非物理耗散的新流体模拟技术。在求解传统纳维尔-斯托克斯方程的过程中，所述方法用质点模拟代替平流部分。当在基于网格和基于质点的模拟器之间切换时，必须转换诸如水平集和速度的物理量。开发了一种利用存储在质点中以及网格点中的导数信息的新型耗散抑制转换程序。通过多次实验，提出的技术可以再现诸如液滴/泡、薄水膜以及漩涡等高雷诺数流体的详细的运动。平流中增加的精度还能够用来在更大尺度的流体模拟中产生更好的结果，所述平流中增加的精度形成提出的技术的基础。

主权项

1. 一种使用导数质点来模拟流体的详细运动的方法，包括以下步骤：a)用基于八叉树数据结构的自适应网格来建模流体；b)对于网格点处的流体速度求解用于不可压缩流体的纳维尔-斯托克斯方程；c)在纳维尔-斯托克斯方程的时间积分中使用分步法；d)将各分步分组成非平流部分和平流部分；e)根据模拟的详细程度来选择网格平流部分或质点平流部分；f)对网格平流部分使用基于八叉树的CIP方法；以及g)对质点平流部分使用导数质点模型，其中，当模拟的详细程度高时，使用所述的对质点平流部分使用导数质点模型的步骤。