计算机应用

作者：王江坤, 何坤金, 曹红飞, 王金强, 张燕

单位：1.河海大学 物联网工程学院，江苏常州 2130222.河海大学 企业管理学院，江苏常州 213022

关键词：光滑粒子流体动力学,碰撞检测,热运动,人机交互,加热仿真

基金：国家自然科学基金资助项目(61472118)；常州市科技支撑计划项目(CE20195029)；太阳雨企业科研资助项目(2018070)。

针对传统水流加热仿真中交互困难与效率低下的问题，提出一种基于光滑粒子流体动力学(SPH)的热运动仿真方法，旨在交互式控制水流加热变化过程。首先，基于SPH方法将连续水流粒子化，以粒子群模拟水流的运动，并通过碰撞检测方法将粒子运动限定在容器内；然后，采用第一类边界条件的热传导模型加热水粒子，并根据粒子的温度更新粒子的运动状态，以模拟加热过程中水流的热运动；最后，定义可编辑的系统参数与约束关系，通过人机交互仿真多种条件下水流加热及其运动过程。以太阳能热水器加热仿真为例，通过修改少量参数控制热水器的加热工作验证了SPH方法求解热传导问题时的交互性与高效性，为交互式水流加热在其他虚拟场景的应用提供了便利。

来源：2020年第5期

《计算机应用》期刊编辑部

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