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交互式流体流动模拟器:绘制障碍物,观察流体流动变化

交互式CFD模拟
Fluid flow simulator
基于浏览器的流体流动模拟器,用于实时可视化和实验。

这款流体流动模拟器完全在浏览器中运行,让您可以测试稳定的流体流绕过您自行绘制的障碍物时的行为。层流从右侧流入,染料条纹使流线清晰可见,您所做的每一个更改都会实时改变流动形态。无需安装任何软件,即可快速建立对通道流动、边界层、尾流和流动分离的直观理解。

流体流动模拟器的工作原理

水流从右侧边缘通过垂直居中的开口流入。

#1 请更改入口直径和长度(红色管道): “入口尺寸”滑块以窗口高度的百分比设置开口大小,从 0(完全封闭)到 100(窗口高度)。“隧道长度”滑块将开口延伸至一条通道,通道由两条红线表示。这两条线是实体壁:流体无法越过它们,并且会在壁面处减速,因此沿通道会自然形成速度梯度,中心速度快,靠近壁面速度慢。在通道外部,所有屏幕边界均为开放的流出边界,因此流体可以直接流出计算域,就像在无限域中一样。

#2 点击并拖动即可在流程中的任意位置绘制障碍物。 每次划线都会形成一个具有相同壁面特性的实体障碍物。流体绕过障碍物流动,在其前方停滞,并在其后方留下尾流。划线会持续进行,直到您按下“清除障碍物”按钮;“重新启动流动”按钮会在保留当前绘图的情况下重置流体流动。更改入口尺寸或隧道长度会使模拟从空白状态重新开始。

提示:先设置通道,然后再绘制。 在这个流体流动模拟器中,请在绘制之前选择入口尺寸和隧道长度,因为移动任一滑块都会重新开始运行。避免使用开口朝向入口的杯状形状。染料进入这种凹槽后无法排出,会滞留在其中。如果想要更清晰地观察,可以稍微提高“密度扩散”或“涡度”。

提示:同时调整粘度和流入速度。 较高的粘度会使边界层增厚,并使尾流保持平滑。较高的入流速度和较低的粘度会产生更锐利的剪切层和更不稳定的尾流。每次只调整一个滑块,并等待几秒钟,因为气流需要时间穿过屏幕。

在流程中绘制障碍物。
使用顶部两个光标调整红色进水管。 大屏幕观看效果最佳(下方提供全屏观看链接)

Open flow

> 全屏打开模拟器 >

为了抑制管道并模拟开放环境中的物体:

 将管道直径扩展到最大值 100(第一个顶部滑块)

 将管道长度减少到 0(第二个顶部滑块)

 将流速增加到 20 或更多(“染料条纹”)

 

免责声明

此流体流动模拟器仅用于演示流体动力学原理,别无其他。它是一个实时、低分辨率的近似模型,旨在提供直观的视觉体验,并非真正的计算流体动力学 (CFD) 求解器。它没有经过验证的湍流模型、未校准的单位,也无法保证质量或动量精度。请勿将其结果用于设计、尺寸确定或安全决策。对于这些决策,请使用经过验证的、具有正确网格划分和验证的 CFD 软件包。

专业提示: 在专业领域,它最适合用于快速创建计算流体动力学或流体原理图,以用于学习或演示目的。不适用于计算。

执照

我们的流体流动模拟器是在 Pavel Dobryakov 的优秀模拟器基础上进行了大量修改,您可以在这里进行测试: https://paveldogreat.github.io/WebGL-Fluid-Simulation/

源代码在此: https://github.com/mharrys/fluids-2d

多年来,我们也一直将其列入我们的在线工具目录中。 模拟类别.

其初始许可证:

MIT许可证

版权所有 (c) 2017 帕维尔·多布里亚科夫

特此授予任何人免费获取副本的许可。
本软件及相关文档文件(以下简称“软件”),用于处理
软件不受任何限制,包括但不限于以下权利:
使用、复制、修改、合并、发布、分发、再许可和/或出售
软件副本,并允许软件的所有者获取软件副本。
按照以下条件提供:

上述版权声明和本许可声明应包含在所有文件中。
软件的副本或实质性部分。

本软件按“原样”提供,不提供任何形式的明示或暗示的保证。
默示的,包括但不限于适销性的保证,
适用于特定用途且不侵权。在任何情况下,
作者或版权所有者对任何索赔、损害或其他损失概不负责。
因以下原因引起的责任,无论是在合同诉讼、侵权诉讼或其他诉讼中,
因软件本身或其使用或其他交易而引起的或与之相关的
软件。

 我们的版本新增了层流、可调入口、障碍物绘制和交互以及一些 CFD 参数:

与 Pavel 提供的 MIT 许可证相同(见左侧),
但你也应该引用 innovation.world / Fabrice Pin,
并链接到 https://innovation.world

涵盖的主题: 流体动力学、层流、边界层、尾流、流动分离、入口直径、速度梯度、障碍物、染料条纹、粘度、流入速度、实时可视化、CFD求解器、质量精度、动量精度、仿真、交互式、基于浏览器的ISO 9001、ISO 14001、ISO 50001、ISO/IEC 27001和ISO 31000。

历史背景

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1750
1757
1788
1800
1678
1687
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1738
1750
1785
1788
1800

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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