一种稳定、高效且保持细节的粘性流模拟算法

摘要：

给出一种基于物理的粘性流体模拟算法,该算法采用一种等价的能量模型将耗散过程与投影过程耦合入一个线性系统中同时求解.实现了在全隐式求解粘性项的同时求解压力来保证流体的不可压缩性,并且自动捕捉了至关重要的零应力边界条件,从而消除了由于直接近似该边界条件而导致的失真现象,此外,利用粒子携带的物理信息来求解对流项以抑制数值耗散,同时,基于粒子构建流体的隐式表面.最后的实验结果显示出算法的有效性、精确性及稳定性.该算法可以细致地体现各种粘度的流体的形变特征,并有效地支持可变粘性.

关键词：粘性流、纳维-斯托克斯方程、耦合、数值耗散、零应力条件、粒子

所属期刊栏目：22

分类号：TP317(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金60273019, 60373042,60496326, 60573063, 60573064;国家重点基础研究发展计划9732003CB317008,G1999032701

在线出版日期：2012-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2994-3003