Текстурна адвекція при моделюванні в’язких течій методом ґраткових рівнянь Больцмана

Abstract

Візуалізація векторного поля швидкостей є невід'ємною частиною багатьох задач чисельного моделювання. Традиційним є представлення результатів у вигляді стрілочних діаграм поля швидкостей або колірних діаграм модуля швидкості. Але така інформація зрозуміла лише фахівцям з гідромеханіки і не дає вичерпну картину течії в цілому. В даній роботі досліджується метод текстурної адвекції при моделюванні течій в’язкої рідини, який за інформативністю максимально наближений до натурного експерименту і дає змогу отримати детальну картину течії. Розроблений метод базується на комбінації ідей методу плямистого шуму та адвекції Лагранжа – Ейлера. Поле швидкостей обчислюється методом ґраткових рівнянь Больцмана.

Visualization of the vector velocity field is an essential part of many problems of numerical simulation. It is traditional to present the results in the form of arrow diagrams of the velocity field or color diagrams of the velocity module. But such information is easily understandable only for hydromechanics specialists and does not give a full picture of the flow as a whole. In this paper, we study the method of texture advection in modeling viscous fluid flows, which is as informative as possible close to a full-scale experiment and allows us to obtain a detailed picture of the flow. The developed method is based on a combination of the ideas of the spotted noise method and Lagrangian - Euler advection. We calculated the velocity field by the method of lattice Boltzmann equations.