Adaptive Phase-Field-FLIP for Very Large Scale Two-Phase Fluid Simulation

相(物质) 计算机科学 比例(比率) 领域(数学) 计算科学 机械 物理 数学 量子力学 纯数学
作者
Barbara Zilinskas Braun,Jan Bender,Nils Thuerey
出处
期刊:ACM Transactions on Graphics [Association for Computing Machinery]
卷期号:44 (4): 1-23
标识
DOI:10.1145/3730854
摘要

Capturing the visually compelling features of large-scale water phenomena, such as the spray clouds of crashing waves, stormy seas, or waterfalls, involves simulating not only the water but also the motion of the air interacting with it. However, current solutions in the visual effects industry still largely rely on single-phase solvers and non-physical "white-water" heuristics. To address these limitations, we present Phase-Field-FLIP (PF-FLIP), a hybrid Eulerian/Lagrangian method for the fully physics-based simulation of very large-scale, highly turbulent multiphase flows at high Reynolds numbers and high fluid density contrasts. PF-FLIP transports mass and momentum in a consistent, non-dissipative manner and, unlike most existing multiphase approaches, does not require a surface reconstruction step. Furthermore, we employ spatial adaptivity across all critical components of the simulation algorithm, including the pressure Poisson solver. We augment PF-FLIP with a dual multiresolution scheme that couples an efficient treeless adaptive grid with adaptive particles, along with a fast adaptive Poisson solver tailored for high-density-contrast multiphase flows. Our method enables the simulation of two-phase flow scenarios with a level of physical realism and detail previously unattainable in graphics, supporting billions of particles and adaptive 3D resolutions with thousands of grid cells per dimension on a single workstation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cquank完成签到,获得积分10
1秒前
SW冒险家完成签到 ,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
阳光保温杯完成签到 ,获得积分10
11秒前
孙晓燕完成签到 ,获得积分10
14秒前
32429606完成签到 ,获得积分10
14秒前
大猫不吃鱼完成签到 ,获得积分10
17秒前
cheng完成签到 ,获得积分10
17秒前
Leif完成签到,获得积分0
18秒前
阿莳完成签到 ,获得积分10
22秒前
Orange应助lanxinyue采纳,获得10
25秒前
锦鲤完成签到 ,获得积分10
26秒前
dalei001完成签到 ,获得积分10
28秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
29秒前
lhn完成签到 ,获得积分10
30秒前
wushuimei完成签到 ,获得积分10
35秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
36秒前
聂先生完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
yhm7426发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
甜甜以云完成签到,获得积分10
39秒前
Maestro_S发布了新的文献求助10
42秒前
EthanChan完成签到,获得积分10
43秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
44秒前
高高珩完成签到 ,获得积分10
44秒前
啊哈啊哈额完成签到,获得积分10
44秒前
46秒前
荣浩宇完成签到 ,获得积分10
46秒前
Cruffin完成签到 ,获得积分10
48秒前
kenny完成签到,获得积分10
53秒前
LarryC完成签到,获得积分10
54秒前
57秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
58秒前
少年完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
四叶草完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
小文殊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
h w wang完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5606725
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4691237
关于积分的说明 14867098
捐赠科研通 4710781
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2543095
邀请新用户注册赠送积分活动 1508373
关于科研通互助平台的介绍 1472395