氣力輸送管路流型虛擬可視化技術(shù)研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的逐漸成熟，人們對(duì)復(fù)雜流體虛擬可視化的需求開始凸現(xiàn)出來(lái)。流體虛擬可視化技術(shù)是一種矢量場(chǎng)動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)，它主要通過(guò)動(dòng)態(tài)紋理、粒子系統(tǒng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用這種可視化技術(shù)，可以大大增強(qiáng)人們對(duì)空間矢量場(chǎng)的結(jié)構(gòu)及物理現(xiàn)象運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)和把握能力。在氣力輸送管道中，輸送的混合介質(zhì)屬于氣固兩相流，它是一種復(fù)雜流場(chǎng)，通過(guò)建立合理的數(shù)學(xué)模型來(lái)可視化流型，可以推動(dòng)氣固兩相流理論的發(fā)展并輔助進(jìn)行計(jì)算機(jī)選型設(shè)計(jì)等。氣力輸送的虛擬可視化

2、技術(shù)正逐步成為氣力輸送研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 本文在對(duì)當(dāng)前動(dòng)態(tài)過(guò)程可視化技術(shù)及不規(guī)則物體建模研究發(fā)展?fàn)顩r基礎(chǔ)上，結(jié)合氣力輸送流型的設(shè)計(jì)參數(shù)，提取影響流型的物料特性、流速、混合比等主要因素，作為可視化系統(tǒng)可以調(diào)整的參數(shù)，并把氣力輸送流型虛擬可視化視為一種不規(guī)則物體的動(dòng)態(tài)可視化。該流型虛擬可視化是通過(guò)粒子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它是一種基于物理的動(dòng)態(tài)可視化方法。文中在分析粒子理論應(yīng)用于氣力輸送可行性的基礎(chǔ)上，研究了流型粒子系統(tǒng)的顯示流程，對(duì)采

3、用的粒子系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆治鲈O(shè)計(jì)，并給出了物料粒子的主要屬性和粒子系統(tǒng)主要接口。 本文根據(jù)流型虛擬可視化系統(tǒng)的需求，重點(diǎn)研究了可視化系統(tǒng)中的數(shù)值仿真技術(shù)，指出了進(jìn)行數(shù)值仿真必須注意的算法穩(wěn)定性和誤差分析等問(wèn)題。氣力輸送過(guò)程中存在粒子與粒子、粒子與管壁的碰撞檢測(cè)與響應(yīng)，本文給出基于光線跟蹤的檢測(cè)算法，并給出了基于能量法的彈性碰撞和基于動(dòng)量與恢復(fù)系數(shù)的非彈性碰撞公式推導(dǎo)及算法實(shí)現(xiàn)。 最后，文中根據(jù)前面章節(jié)的參數(shù)提取、面向?qū)?/p>