Рассчитай точную стоимость своей работы и получи промокод на скидку 500 ₽
Автор24

Информация о работе

Подробнее о работе

Страница работы

Разработка программы моделирования двумерного потока жидкости на базе уравнений Навье-Стокса

  • 41 страниц
  • 2023 год
  • 0 просмотров
  • 0 покупок
Автор работы

mic94

Я преподавал более 20 лет в различных ВУЗах города Иркутска

600 ₽

Работа будет доступна в твоём личном кабинете после покупки

Гарантия сервиса Автор24

Уникальность не ниже 50%

Фрагменты работ

Распространенное мнение в научном сообществе, что уравнение Навье-Стокса хороши для моделирования движения жидкостей. Это подтверждают большое количество научных работ, учебников и статей, публикующихся в разных областях, но которые, тем не менее, используют численное решение уравнения Навье-Стокса как основу моделирования.

Введение 4
1. Обзор существующих решений рассматриваемой задачи или ее модификаций 8
1.1 Шум Перлина 8
1.1.1 История появления 8
1.1.2 Алгоритм 10
1.1.3 Применение 12
1.2 Применение уравнений Навье-Стокса для задач нефотореалистичного рендеринга 14
1.2.1 Алгоритм 14
1.2.2 Моделирование поверхности бумаги 14
1.2.3 Математическая модель 16
1.3 Интерактивное моделирование дыма 19
1.3.1 Математическая модель 19
1.3.2 Движение плотностей 21
1.3.3 Наличие источников плотности 22
1.3.4 Диффузия 23
1.3.5 Движение плотности по полю скоростей 24
1.3.6 Решение уравнения для скоростей 25
2. Моделирование системой частиц 27
2.1 Схема работы системы частиц. Визуализация объемных данных текстурами и Ray-tracing 28
3. Исследование и построение решения задачи 30
3.1 Математическая модель 30
3.1.1 Уравнения Навье-Стокса 30
3.1.2 Метод Лагранжа 34
3.1.3 Метод Эйлера 34
3.1.4 Граничные условия 35
4. Схема работы программного решения. CUDA реализация алгоритмов.. 36
Заключение 38
Список использованных источников 39



Тема: Разработка программы моделирования двумерного потока жидкости на базе уравнений Навье-Стокса.
Период изготовления: февраль 2023 года.
ВУЗ: Санкт-Петербургский политехнический университет .
Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

1. Андерсон, В. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Т. 1-2 / Д. Таннехил, Р. Плетчер. - Москва: Мир, 1990.
2. Белоцерковский, О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред / О.М. Белоцерковский. - Москва: Наука, 1984. - 520 с.
3. Вабищевич, П.Н. Неявные разностные схемы для нестационар-ных уравнений Навье-Стокса в переменных «функция тока - вихрь» / П.Н. Вабищевич // Дифференц. уравнения. - 1984. - Т. 20, № 7. - С. 1135-1144.
4. Вабищевич, П.Н. Реализация краевых условий при решении уравнений Навье-Стокса в переменных «функция тока - вихрь скорости» / П.Н. Вабищевич // Докл. АН СССР. - 1983. - Т. 273, № 1. - С. 22-26.
5. Владимирова, Н.Н. Численный расчет симметричного обтекания пластинки плоским потоком вязкой несжимаемой жидкости / Н.Н. Владими-рова, Б.Г. Кузнецов, Н.Н. Яненко // Некоторые вопросы прикладной и вы-числительной математики. - 1966. - С. 186-192.
6. Волков, П.К. Исследование корректности краевых задач для уравнений Навье-Стокса в естественных переменных / П.К. Волков, П.А. Ананьев, А.В. Переверзев // Математическое моделирование. - 2004. - Т. 16, № 7. - С. 68-76.
7. Волков, П.К. О природе движения жидкости / П.К. Волков // Вестник Югорского Государственного Университета. - 2011. - № 2 (21). - С. 828.
8. Головизнин, В.М. Новые алгоритмы вычислительной гидроди-намики для многопроцессорных комплексов / В.М. Головизнин, М.А. Зайцев, С.А. Карабасов, И.А. Короткин. - Москва: Издательство Московского уни-верситета, 2013. - 467 с.
9. Гольдштик, М.А. Вязкие течения с парадоксальными свойствами / М.А. Гольдштик, В.Н. Штерн, Н.И. Яворский. - Новосибирск: Наука, 1989. -336 с.
10. Горовая, Е.Н. О решении пространственных задач для уравнений Навье-Стокса по устойчивым разностным схемам на ЭВМ / Е.Н. Горовая. -
11. Гущин, В.А. Математическое моделирование пространственных течений несжимаемой жидкости / В.А. Гущин, П.В. Матюшин // Математиче-ское моделирование. - 2006. - Т. 18, № 5. - С. 5-20.
12. Жумагулов, Б.Т. Численные методы решения уравнений Навье-Стокса в многосвязной области / Б.Т. Жумагулов, Ш.С. Смагулов, М.К. Орунханов // Изв. АН КазССР. Сер. физ.-мат. - 1989. - № 3. - С. 23-27.
13. Захаров, Ю.Н. Градиентные итерационные методы решения за-дач гидродинамики / Ю.Н. Захаров. - Новосибирск: Наука, 2004. - 239 с.
14. Ильгамов, М.А. Обзор работ по неотражающим условиям на границах расчетной области / М.А. Ильгамов // Тр. семин. АН СССР. Казан. физ.-техн. ин-т. - 1990. - № 26. - С. 6-54.
15. Ковеня, В.М. Модификация метода расщепления для численного решения уравнений Эйлера и Навье-Стокса / В.М. Ковеня // XVI Междуна-родная школа-семинар по численным методам механики вязкой жидкости - Новосибирск, 1998.
16. Кочевский, А. Расчет внутренних течений жидкости в каналах с помощью программного продукта FlowVision / А. Кочевский. - 2004. -http://www.tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_sgu_es04.pdf
17. Кузнецов, Б.Г. О сходящихся схемах дробных шагов для трех-мерных уравнений Навье-Стокса / Б.Г. Кузнецов, Ш. Смагулов // Численные методы механики сплошных сред. - 1984. - Т. 15, № 2. - С. 69-80.
18. Кузнецов, Б.Г. Об аппроксимации уравнений Навье-Стокса / Б.Г. Кузнецов, Ш. Смагулов // Численные методы механики сплошных сред. - 1975. - Т. 6, № 2. - С. 70-79.
19. Ладыженская, О.А. Вопросы теории разностных схем для урав-нения Навье-Стокса и некоторые результаты их численного решения / О.А. Ладыженская, В.Я. Ривкинд // Труды ГУ Всесоюзного семинара по числен-ным методам механики вязкой жидкости. - 1973. - С. 3-16.
20. Ладыженская, О.А. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости / О.А. Ладыженская. - Москва: Наука, 1970. -288 с.
21. Линь, Ц.ц. Теория гидродинамической устойчивости / Ц.ц. Линь. -Москва: Издательство иностранной литературы, 1958. - 194 с.
22. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. -Москва: Дрофа, 2003. - 840 с.
23. Мошкин, Н.П. Метод численного решения задачи протекания в переменных «функция тока, вихрь» / Н.П. Мошкин // Численные методы ме-ханики сплошной среды: сб. научн. тр. - 1984. - Т. 15, № 3. - С. 98114.
24. Пасконов, В.М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / В.М. Пасконов, В.И. Полежаев, Л.А. Чудов. - Москва: Наука, 1984. - 288 с.
25. Полежаев, В.И. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса / В.И. Полежаев, А.В. Бунэ, Н.А. Верезуб. - Москва: Наука, 1987. - 272 с.
26. Пухначев, В.В. Симметрии в уравнениях Навье-Стокса / В.В. Пухначев //Успехи механики. - 2006. - № 6. - С. 6-76.
27. Роуч, П. Вычислительная гидродинамика / П. Роуч. - Москва: Мир, 1980. - 616 с.
28. Седов, Л.И. Механика сплошных сред. Т. 1-2 / Л.И. Седов. - Москва: Наука, 1970. - 1136 с.
29. Тарунин, Е.Л. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции / Е.Л. Тарунин. - Иркутск: изд-во Иркут. ун-та, 1990. - 228 с.
30. Темам, Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ / Р. Темам. - Москва: Мир, 1981. - 408 с.
31. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 1 / К. Флетчер. - Москва: Мир, 1991. - 504 с.
32. Червов, В.В. Численное моделирование трехмерной конвекции под кратонами Центральной Азии / В.В. Червов, Г.Г. Черных, А.В. Червов // Вычислительные технологии. - 2009. - Т. 14, № 5. - С. 114-121.
33. Черный, С.Г. Численное моделирование течений в турбомашинах / С.Г. Черный, Д.В. Чирков, В.Н. Лапин, В.А. Скороспелов, С.В. Шаров. -Новосибирск: Наука, 2006. - 202 с.
34. Юдович, В.И. Одиннадцать великих проблем математической гидродинамики / В.И. Юдович // Вестник молодых ученых: Прикладная ма-тематика и механика. - 2003. - С. 186-192.
35. Яненко, Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики / Н.Н. Яненко. - Новосибирск: Наука, 1967. -194 с.

Форма заказа новой работы

Не подошла эта работа?

Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

Оставляя свои контактные данные и нажимая «Заказать Дипломную работу», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Фрагменты работ

Распространенное мнение в научном сообществе, что уравнение Навье-Стокса хороши для моделирования движения жидкостей. Это подтверждают большое количество научных работ, учебников и статей, публикующихся в разных областях, но которые, тем не менее, используют численное решение уравнения Навье-Стокса как основу моделирования.

Введение 4
1. Обзор существующих решений рассматриваемой задачи или ее модификаций 8
1.1 Шум Перлина 8
1.1.1 История появления 8
1.1.2 Алгоритм 10
1.1.3 Применение 12
1.2 Применение уравнений Навье-Стокса для задач нефотореалистичного рендеринга 14
1.2.1 Алгоритм 14
1.2.2 Моделирование поверхности бумаги 14
1.2.3 Математическая модель 16
1.3 Интерактивное моделирование дыма 19
1.3.1 Математическая модель 19
1.3.2 Движение плотностей 21
1.3.3 Наличие источников плотности 22
1.3.4 Диффузия 23
1.3.5 Движение плотности по полю скоростей 24
1.3.6 Решение уравнения для скоростей 25
2. Моделирование системой частиц 27
2.1 Схема работы системы частиц. Визуализация объемных данных текстурами и Ray-tracing 28
3. Исследование и построение решения задачи 30
3.1 Математическая модель 30
3.1.1 Уравнения Навье-Стокса 30
3.1.2 Метод Лагранжа 34
3.1.3 Метод Эйлера 34
3.1.4 Граничные условия 35
4. Схема работы программного решения. CUDA реализация алгоритмов.. 36
Заключение 38
Список использованных источников 39



Тема: Разработка программы моделирования двумерного потока жидкости на базе уравнений Навье-Стокса.
Период изготовления: февраль 2023 года.
ВУЗ: Санкт-Петербургский политехнический университет .
Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

1. Андерсон, В. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Т. 1-2 / Д. Таннехил, Р. Плетчер. - Москва: Мир, 1990.
2. Белоцерковский, О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред / О.М. Белоцерковский. - Москва: Наука, 1984. - 520 с.
3. Вабищевич, П.Н. Неявные разностные схемы для нестационар-ных уравнений Навье-Стокса в переменных «функция тока - вихрь» / П.Н. Вабищевич // Дифференц. уравнения. - 1984. - Т. 20, № 7. - С. 1135-1144.
4. Вабищевич, П.Н. Реализация краевых условий при решении уравнений Навье-Стокса в переменных «функция тока - вихрь скорости» / П.Н. Вабищевич // Докл. АН СССР. - 1983. - Т. 273, № 1. - С. 22-26.
5. Владимирова, Н.Н. Численный расчет симметричного обтекания пластинки плоским потоком вязкой несжимаемой жидкости / Н.Н. Владими-рова, Б.Г. Кузнецов, Н.Н. Яненко // Некоторые вопросы прикладной и вы-числительной математики. - 1966. - С. 186-192.
6. Волков, П.К. Исследование корректности краевых задач для уравнений Навье-Стокса в естественных переменных / П.К. Волков, П.А. Ананьев, А.В. Переверзев // Математическое моделирование. - 2004. - Т. 16, № 7. - С. 68-76.
7. Волков, П.К. О природе движения жидкости / П.К. Волков // Вестник Югорского Государственного Университета. - 2011. - № 2 (21). - С. 828.
8. Головизнин, В.М. Новые алгоритмы вычислительной гидроди-намики для многопроцессорных комплексов / В.М. Головизнин, М.А. Зайцев, С.А. Карабасов, И.А. Короткин. - Москва: Издательство Московского уни-верситета, 2013. - 467 с.
9. Гольдштик, М.А. Вязкие течения с парадоксальными свойствами / М.А. Гольдштик, В.Н. Штерн, Н.И. Яворский. - Новосибирск: Наука, 1989. -336 с.
10. Горовая, Е.Н. О решении пространственных задач для уравнений Навье-Стокса по устойчивым разностным схемам на ЭВМ / Е.Н. Горовая. -
11. Гущин, В.А. Математическое моделирование пространственных течений несжимаемой жидкости / В.А. Гущин, П.В. Матюшин // Математиче-ское моделирование. - 2006. - Т. 18, № 5. - С. 5-20.
12. Жумагулов, Б.Т. Численные методы решения уравнений Навье-Стокса в многосвязной области / Б.Т. Жумагулов, Ш.С. Смагулов, М.К. Орунханов // Изв. АН КазССР. Сер. физ.-мат. - 1989. - № 3. - С. 23-27.
13. Захаров, Ю.Н. Градиентные итерационные методы решения за-дач гидродинамики / Ю.Н. Захаров. - Новосибирск: Наука, 2004. - 239 с.
14. Ильгамов, М.А. Обзор работ по неотражающим условиям на границах расчетной области / М.А. Ильгамов // Тр. семин. АН СССР. Казан. физ.-техн. ин-т. - 1990. - № 26. - С. 6-54.
15. Ковеня, В.М. Модификация метода расщепления для численного решения уравнений Эйлера и Навье-Стокса / В.М. Ковеня // XVI Междуна-родная школа-семинар по численным методам механики вязкой жидкости - Новосибирск, 1998.
16. Кочевский, А. Расчет внутренних течений жидкости в каналах с помощью программного продукта FlowVision / А. Кочевский. - 2004. -http://www.tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_sgu_es04.pdf
17. Кузнецов, Б.Г. О сходящихся схемах дробных шагов для трех-мерных уравнений Навье-Стокса / Б.Г. Кузнецов, Ш. Смагулов // Численные методы механики сплошных сред. - 1984. - Т. 15, № 2. - С. 69-80.
18. Кузнецов, Б.Г. Об аппроксимации уравнений Навье-Стокса / Б.Г. Кузнецов, Ш. Смагулов // Численные методы механики сплошных сред. - 1975. - Т. 6, № 2. - С. 70-79.
19. Ладыженская, О.А. Вопросы теории разностных схем для урав-нения Навье-Стокса и некоторые результаты их численного решения / О.А. Ладыженская, В.Я. Ривкинд // Труды ГУ Всесоюзного семинара по числен-ным методам механики вязкой жидкости. - 1973. - С. 3-16.
20. Ладыженская, О.А. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости / О.А. Ладыженская. - Москва: Наука, 1970. -288 с.
21. Линь, Ц.ц. Теория гидродинамической устойчивости / Ц.ц. Линь. -Москва: Издательство иностранной литературы, 1958. - 194 с.
22. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. -Москва: Дрофа, 2003. - 840 с.
23. Мошкин, Н.П. Метод численного решения задачи протекания в переменных «функция тока, вихрь» / Н.П. Мошкин // Численные методы ме-ханики сплошной среды: сб. научн. тр. - 1984. - Т. 15, № 3. - С. 98114.
24. Пасконов, В.М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / В.М. Пасконов, В.И. Полежаев, Л.А. Чудов. - Москва: Наука, 1984. - 288 с.
25. Полежаев, В.И. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса / В.И. Полежаев, А.В. Бунэ, Н.А. Верезуб. - Москва: Наука, 1987. - 272 с.
26. Пухначев, В.В. Симметрии в уравнениях Навье-Стокса / В.В. Пухначев //Успехи механики. - 2006. - № 6. - С. 6-76.
27. Роуч, П. Вычислительная гидродинамика / П. Роуч. - Москва: Мир, 1980. - 616 с.
28. Седов, Л.И. Механика сплошных сред. Т. 1-2 / Л.И. Седов. - Москва: Наука, 1970. - 1136 с.
29. Тарунин, Е.Л. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции / Е.Л. Тарунин. - Иркутск: изд-во Иркут. ун-та, 1990. - 228 с.
30. Темам, Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ / Р. Темам. - Москва: Мир, 1981. - 408 с.
31. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 1 / К. Флетчер. - Москва: Мир, 1991. - 504 с.
32. Червов, В.В. Численное моделирование трехмерной конвекции под кратонами Центральной Азии / В.В. Червов, Г.Г. Черных, А.В. Червов // Вычислительные технологии. - 2009. - Т. 14, № 5. - С. 114-121.
33. Черный, С.Г. Численное моделирование течений в турбомашинах / С.Г. Черный, Д.В. Чирков, В.Н. Лапин, В.А. Скороспелов, С.В. Шаров. -Новосибирск: Наука, 2006. - 202 с.
34. Юдович, В.И. Одиннадцать великих проблем математической гидродинамики / В.И. Юдович // Вестник молодых ученых: Прикладная ма-тематика и механика. - 2003. - С. 186-192.
35. Яненко, Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики / Н.Н. Яненко. - Новосибирск: Наука, 1967. -194 с.

Купить эту работу

Разработка программы моделирования двумерного потока жидкости на базе уравнений Навье-Стокса

600 ₽

или заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 3000 ₽

Гарантии Автор24

Изображения работ

Страница работы
Страница работы
Страница работы

Понравилась эта работа?

или

23 декабря 2025 заказчик разместил работу

Выбранный эксперт:

Автор работы
mic94
5
Я преподавал более 20 лет в различных ВУЗах города Иркутска
Купить эту работу vs Заказать новую
0 раз Куплено Выполняется индивидуально
Не менее 40%
Исполнитель, загружая работу в «Банк готовых работ» подтверждает, что уровень оригинальности работы составляет не менее 40%
Уникальность Выполняется индивидуально
Сразу в личном кабинете Доступность Срок 1—6 дней
600 ₽ Цена от 3000 ₽

5 Похожих работ

Дипломная работа

Информационные технологии в обработке результатов лабораторных исследований

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
2240 ₽
Дипломная работа

Теория компьютерных сетей

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1790 ₽
Дипломная работа

Разработка модуля ИС 1С:Предприятие 7.7: «Сборка, обслуживание ПК и оргтехники

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
2240 ₽
Дипломная работа

Разработка и внедрение локально-вычислительной сети с применением технологии Gigabytes Ethernet

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
3000 ₽
Дипломная работа

Информационные технологии в психологии

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
5000 ₽

Отзывы студентов

Отзыв михаил об авторе mic94 2014-04-27
Дипломная работа

Автор молодец выполнил работу раньше срока. Спасибо

Общая оценка 5
Отзыв Геннадий Полушкин об авторе mic94 2016-06-03
Дипломная работа

Спасибо!

Общая оценка 5
Отзыв user9445 об авторе mic94 2016-05-18
Дипломная работа

Ребята, Автор - просто бомба! Как же мне с ним повезло!!! Инициативный, грамотный, всегда на связи! Gigavector даже после окончания гарантийного срока дорабатывает расчеты к моей дипломной работе "Разработка информационной системы для объектов дорожной сети" по замечаниям моего придирчивого препода! Надеюсь на благополучную защиту!!!

Общая оценка 5
Отзыв Вера302 об авторе mic94 2017-05-24
Дипломная работа

Все отлично! Спасибо за продуктивную работу и подробные пояснения что и как!

Общая оценка 5

другие учебные работы по предмету

Готовая работа

Высокоскоростная корпоративная, локальная вычислительная сеть предприятия

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1490 ₽
Готовая работа

Программный комплекс задач поддержки процесса использования смарт-карт клиентами АЗС

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
2000 ₽
Готовая работа

Защита локальной сети программными средствами microsoft

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1000 ₽
Готовая работа

РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПАО «РОССЕТИ КУБАНЬ»

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
2300 ₽
Готовая работа

Обзор рынка программных средств self-service BI инструментов

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
600 ₽
Готовая работа

Применение архитектурных методов и средств при разработке ИТстратегии компании

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1650 ₽
Готовая работа

Конфигурирование поисковых серверов для сети Интернет и локальной сети

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1000 ₽
Готовая работа

Коммутации в телеграфных сетях

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
1500 ₽
Готовая работа

Динамические структуры данных

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
600 ₽
Готовая работа

Разработка и интегрирование в технические компании информационных веб-ресурсов

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
2000 ₽
Готовая работа

Выбор и внедрение системы мониторинга сетевого трафика для корпоративной информационной системы

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
7700 ₽
Готовая работа

Программный опрос первичных преобразователей» в среде LabVIEW

Уникальность: от 40%
Доступность: сразу
500 ₽