Fluid Particle Interaction with Complex Boundaries

Fluid Particle Interaction with Complex Boundaries

bachelorsthesis
Diese Bachelorarbeit erweitert eine bestehende, partikelbasierte Fluidsimulation um eine Kollisionserkennung für komplexe Grenzen. Routinen zum Laden und Anzeigen von Polygonmodellen im PLY Dateiformat werden integriert. Für die Interaktion zwischen Fluidpartikeln und komplexen Modellen muss eine geeignete Datenstruktur für die Repräsentation der Modelle gewählt werden. Anschliessend wird eine Kollisionserkennung und –reaktion implementiert sowie eine von den Grenzen ausgehende Kraft, welche verhindert, dass einzelne Partikel an den Wänden kleben bleiben. Zuletzt werden einige Methoden diskutiert, um das Problem der Partikelineffizienz nahe der Grenzen und Fluidoberflächen zu lösen, welches dazu führt, dass Partikel in diesen Regionen eine zu niedrige Dichte aufweisen. Die Dichtekorrektur sollte keine zusätzlichen Randpartikel, welche sonst normalerweise in die Grenzen gesetzt werden, benötigen.
Dustin Wueest
This bachelor thesis improves a particle-based fluid simulation by adding collision detection for complex boundaries. Routines to load and display mesh models given in the PLY file format are integrated. For the interaction of the fluid particles with complex models, the mesh data must be stored in an appropriate format. Collision detection and response are then implemented as well as a simple boundary force model to prevent particles from sticking to walls. Finally some approaches are discussed to address the problem of particle deficiencies near the boundary and the free surface, which leads to incorrect particle densities in these regions. The density correction should not use ghost particles.
Fluid Particle Interaction with Complex Boundaries
2007
Zurich, Switzerland
August
University of Zurich
vmml