Figur 1: Vår nya mikropolära uid-modell möjliggör simulering av komplexa turbulenta uids med statiska och dynamiska gränser. Till vänster: En turbulent flod med 12 miljoner uidpartiklar genom en komplex statisk gräns. Till höger: En miljon uidpartiklar interagerar med en snabbroterande propeller. I detta papper introducerar vi en ny mikropolär materialmodell för simulering av turbulenta inviscid uids. De styrande ekvationerna löses med hjälp av konceptet Smoothed Partikel Hydrodynamics (SPH). Som redan undersökts i tidigare arbeten, SPH uid simuleringar su er från numerisk di usion vilket leder till en lägre vorticity, en förlust av turbulenta detaljer och nally i mindre realistiska resultat. För att lösa detta problem föreslår vi en mikropolär uid-modell. Den mikropolära uid modellen är en generalisering av de klassiska NavierStokes ekvationer, som vanligtvis används i datorgrafik för att simulera uids. I motsats till den klassiska Navier-Stokes modellen har mikropolära uids en mikrostruktur och beaktar därför rotationsrörelsen hos uidpartiklar. Förutom den linjära hastigheten eld dessa uids har också en eld av mikrorotation som representerar befintliga vortices och ger en källa för nya. Men klassiska mikropolära material är viskösa och den translationella och rotationsrörelsen är kopplade på ett dissipativt sätt. Eftersom vårt mål är att simulera turbulenta uids, introducerar vi en ny modi ed mikropolärt material för inviscid uids med en icke-dissipativ koppling. Tillstånd att göra digitala eller hårda kopior av hela eller delar av detta arbete för personligt bruk eller klassrum beviljas utan avgift förutsatt att kopior inte görs eller distribueras för pro t eller kommersiella fördelar och att kopior är försedda med detta meddelande och den fullständiga hänvisningen på första sidan. Upphovsrätt till delar av detta verk som ägs av andra än ACM måste hedras. Abstraktering med kredit är tillåten. För att kopiera på annat sätt, eller återpublicera, för att posta på servrar eller för att omfördela till listor, krävs föregående specific c behörighet och / eller en avgift. Begär tillstånd från authoritys@acm.org. SCA '17, Los Angeles, CA, USA © 2017 ACM. Kommissionens genomförandeförordning (EU) nr 668/2014 av den 13 juni 2014 om tillämpningsföreskrifter för Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 1151/2012 om kvalitetsordningar för jordbruksprodukter och livsmedel (EUT L 179, 19.6.2014, s. 1). .. $15.00 DOI: 10.1145/3099564.3099578 Vår modell kan generera realistiska turbulenser, är linjär och vinkel momentum bevarande, kan enkelt integreras i befintliga SPH simuleringsmetoder och dess beräkning overhead är försumbar.
Även om den inte är avsedd för simulering av mycket viskösa vätskor, Bender et al. I REF föreslogs en mikropolär konstitutiv modell för att simulera turbulent flöde.
A micropolar material model for turbulent SPH fluids
{'venue': "SCA '17", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Physics', 'Computer Science']}