計算流體力學中自由液麵的模擬方法有哪些?

2025-07-18 04:55:19 字數 3979 閱讀 3745

1樓:迪

說流場,從真正地體積守恆以及大時間步長這個角度考慮,粒子+移流時高階的曲線+壓力無散投影是最可取的,無散投影保正時間步長,移流時採取高世鎮階曲線十分重要,既保談悔證粒子的良好分佈,又保證更好的體積守恆,在超大時間步長下比如50cfl,特別的演算法,比如引入連續碰撞檢測,顯示mesh,以及一些處理可以保持更好的體積守恆。對於畫面:seed foam 很重要,小到中場景沒有幾billion個foam particle,大場景沒有十幾、幾十billion個foam particle就別談畫質了。

foam + 高解像度的mesher,什麼各向異性kernel全是沒有真正解決問題的,你粒子數量多了,用以mesher的voxel小了 什麼geo都不是問題。反搜侍粗正橫豎都是要這麼多billion個的粒子了,真的再花不起時間去計算各向異性的橢圓了。<>

2樓:阿舞子

案相對比較全的是從多相物理角度出發,個人認為phase-field比較優雅,level set/vof/pic/flip這些都屬於純幾何建模需鏈模要額外couple類似表面張力這樣的東西。說到level set發明人之一stanley osher,是個很有趣的人,我有幸在一次粗喚鏈數值計算會議見過他一面,他一聽我說在用level set就非常高興,還給我簽名,但巖孫是他非常痛恨phase-field。前天組會聽學長講到他的模擬方法是vof,這個方法於1975年由hirt和nichols提出。

劃分網格,在每個網格中用百分比表示含水量,1就是完全是水,0則是空氣,之間的就是介面了。用含水量的梯度就可以表示出介面法向了。<>

流體力學怎麼找自由液麵

3樓:網友

自由液麵是流體力學中的乙個重要概念,它表示在不受外界作用力影響時流體的表面。尋找自由液麵有以下幾種方法:

1. 勢能平衡法:根據流體力學中的勢能守恆原理來判斷和計算流體在不同區域之間的總能量差異,從而得出具有相同總能量的自由液麵。

2. 等速度剖面法:根據流體中搜運動物理學中「等速度剖面」原理來判斷和計算流體在敬培薯不同區域之間的通量差異,從而得出具有相同通量的自由液麵。

3. 氣囊/氣簾法:使用氣囊或氣簾將上、下端亮者封死成乙個小容器內部連續交叉傳遞氣體或者使。

4樓:網友

流體力學通過p=ρgh找自由液慧兄面。液體密度公式p=ρgh,h就是自由液麵高度,指的是從液麵到測量點的垂直距離。液體壓強中,與大氣聯通(即與空氣接觸的液麵)叫做自由液麵。

與液體相比氣體更容易變形,因為氣體分子比液體分子稀疏得多。在一定條件下,氣流體和液體的前雀襲分子大小歲激並無明顯差異,但氣體所佔的體積是同質量液體的103倍。所以氣體的分子距與液體相比要大得多,分子間的引力非常微小,分子可以自由運動,極易變形,能夠充滿所能到達的全部空間。

根據流體性質確立的常用力學模型有哪幾種?

5樓:由文瑤

一、流體力學之流體動力學三大方程分別指:

1、連續性方程——依據質量守恆定律推導得出。

2、能量方程(又稱伯努利方程)——依據能量守恆定律推導得出。

3、動量方程——依據動量守恆定律(牛頓第二定律)推導得出的。

二、適用條件:

流體力學是連續介質力學的一門分支,是研究流體(包含氣體,液體以及等離子態)現象以及相關力學行為的科學納維-斯托克斯方程基於牛頓第二定律,表示流體運動與作用於流體上的力的相互關係。納維-斯托克斯方程是非線性微分方程。

其中包含流體的運動速度,壓強,密度,粘度,溫度等變數,而這些都是空間位置和時間的函式。一般來說,對於一般的流體運動學問題。

需要同時將納維-斯托克斯方程結合質量守恆、能量守恆,熱力學方程以及介質的材料性質,一同求解。由於其複雜性,通常只有通過給定邊界條件下,通過計算機數值計算的方式才可以求解。

擴充套件資料:流體力學的發展歷程:

流體力學是在人類同自然界作鬥爭和在生產實踐中逐步發展起來的。中國有大禹治水疏通江河的傳說。秦朝李冰父子(西元前3世紀)領導勞動人民修建了都江堰,至今還在發揮作用。

大約與此同時,羅馬人建成了大規模的供水管道系統。

對流體力學學科的形成作出貢獻的首先是古希臘的阿基公尺德。他建立了包括物體浮力定理和浮體穩定性在內的液體平衡理論,奠定了流體靜力學的基礎。此後千餘年間,流體力學沒有重大發展。

15世紀義大利達·芬奇的著作才談到水波、管流、水力機械、鳥的飛翔原理等問題。

17世紀,帕斯卡闡明瞭靜止流體中壓力的概念。但流體力學尤其是流體動力學作為一門嚴密的科學,卻是隨著經典力學建立了速度、加速度,力、流場等概念,以及質量、動量、能量三個守恆定律的奠定之後才逐步形成的。

流體力學中自由液麵與等壓液麵的區分

6樓:白汀水

流體力學中自由液麵是指與大氣接觸的液體邊介面,此面上的壓強均等於乙個大氣壓,當然也是乙個等壓面。

等壓液麵是指液體中的壓強相等的面,可能是平面,也可能是乙個曲面,在同乙個面上壓強處處相等。

自由液麵是乙個特殊的等壓面。

對實際流體的物理屬性的不同情況進行簡化,可以得到幾種流體模型,具體說明

7樓:

對實際流體的物理屬性的不同情況進行簡化,可以得到幾種流體模型,具體說明。

流體力學模型:(1)連續介質模型:將流體認廳如為是充滿其所佔據空間無任何間隙的質點所組成的連續體。

連續介質模型是對物質坦碧結構的簡化,使我們不再考慮複雜的微觀分子運動,只考慮在外力 作用下的巨集觀機械運動,並且在流體的研究中可以運用連續函式的數學分析工具。(2) 無粘性流體(理想流體)模型:不考慮流體的粘性。

無粘性流體(理想流體)模型是 對流體物理性質的簡化。(3) 不可壓縮流體模型:不考慮流體的壓縮性和熱漲性,認為其密度為常熟的流體。

不可 壓縮流體模型是對流體物理性質的簡化。(4) 一元流扮信啟動模型:流場中流體的運動引數僅是空間座標乙個座標分量的函式,如元流。

作計算流體力學模擬的時候要考慮哪些問題?

8樓:匿名使用者

當你決定使用cfd軟體解決某一問題時,首先要考慮如下幾點問題: 定義模型目標:從cfd模型中需要得到什麼樣的結果?

從模型中需要得到什麼樣的精度;選擇計算模型:你將如何隔絕所需要模擬的物理系統,計算區域的起點和終點是什麼?在模型的邊界處使用什麼樣的邊界條件?

二維問題還是三維問題?什麼樣的網格拓撲結構適合解決問題?物理模型的選取:

無粘,層流還湍流?定常還是非定常?可壓流還是不可壓流?

是否需要應用其它的物理模型?確定解的程式:問題可否簡化?

是否使用預設的解的格式與引數值?採用哪種解格式可以加速收斂?使用多重網格計算機的記憶體是否夠用?

得到收斂解需要多久的時間?在使用cfd分析之前詳細考慮這些問題,對你的模擬來說是很有意義的。當你計劃乙個cfd工程時,請利用提供給cfd軟體使用者的技術支援。.

解決問題的步驟。

確定所解決問題的特徵之後,你需要以下幾個基本的步驟來解決問題:

1.建立網格。

2.執行合適的解算器:2d、3d。

3.輸入網格。

4.檢查網格。

5.選擇解的格式。

6.選擇需要解的基本方程:層流還是湍流(無粘)、化學組分還是化學反應、熱傳導模型等。

7.確定所需要的附加模型:風扇,熱交換,多孔介質等。

8..指定材料物理性質。

8.指定邊界條件。

9.調節解的控制引數。

10.初始化流場。

11.計算解。

12.檢查結果。

13.儲存結果。

14.必要的話,細化網格,改變數值和物理模型。

求計算題,流體力學方面的

9樓:匿名使用者

取進風口處外側截面1,真空計處為截面2v1≈0,h1=h2,δp=p1-p2=150mmhg=,空氣密度ρ=伯努利方程:p1+ρgh1+1/2ρv1^2=p2+ρgh2+1/2ρv2^2v2=[2(p1-p2)/ρ1/2)=(2δp/ρ)1/2)流量:q=a2v2=π(d/2)^2*(2δp/ρ)1/2)=。

流體力學入門,流體力學入門

數學基礎怎麼樣?場論和張量分析學過麼?如果學過的話,可以看偏重理論流體力學的教材,北京大學 吳望一 流體力學 如果沒有的話,看一些偏重工程流體力學的教材,清華的,浙大的,哈工的都可以,範圍比較廣 我是乙個物理學新生,請推薦一本比較簡單容易上手的 流體力學的書 趙凱華 新概念物理 力學的,丁祖榮的那套...

自學計算流體力學課程,學完安德森《計算流體力學基礎及應用》的

你是什麼專業的?安德森的書比較入門,但是離工程應用還比較遠。事實上,在學計算流體力學之前,應該有數值分析 數理方程 偏微分方程的數值解 計算方法和誤差分析 有限元等等數學基礎課要學習,而專業基礎課應掌握 流體力學 或空氣動力學 粘流理論 湍流基礎模型 傳熱與傳質 工程熱力學 高超聲速氣體動力學等等。...

請問自學流體力學要哪些基礎,自學流體力學和空氣動力學需要什麼基礎?

多數的流體力學問題都簡化為一元流動,所以流體力學中真正用到多元積分的並不多見。建議先學初淺的 流體力學 比如劉鶴年教授編寫的 流體力學 學起來就容易些。一開始千萬別去啃那些充滿 豆芽菜 的書。真的看懂了工程力學,還會基本物理分析的話,流體力學怎麼會看不懂?我們學流體力學也是在理論力學的基礎上的,先學...