An example： 2D immersed boundary lattice Boltzmann method code--By Timm Krüger.2011.

2024-01-28 10:50
文章标签 code method 2d example kr boundary lattice boltzmann timm immersed ger.2011

本文主要是介绍An example： 2D immersed boundary lattice Boltzmann method code--By Timm Krüger.2011.，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

  1. //  谢谢Timm Krüger大佬的代码。 还是老样子，有啥问题Feel free to tell us~毕竟群众力量大嘛~QQ群：293267908。
  2. //  话不多说，上干货！
  4.  // ISBN 978-3-319-44649-3 (Electronic)
  5. //       978-3-319-44647-9 (Print)
  6. //  http://www.springer.com/978-3-319-44647-9       文章地址。
  7. // This is an example 2D immersed boundary lattice Boltzmann method code.   
  8. // It uses the D2Q9 lattice with Guo's forcing term.   
  9. // Rigid bottom and top walls are parallel to the x-axis (channel).   
  10. // The flow is periodic along the x-axis.   
  11. // One initially cylindrical particle is positioned in the flow.   
  12. // This particle can be rigid/deformable and stationary/moving.   
  13.  
  14. // Last update 21-Aug-2011 by Timm Krüger.   
  15. // This code may be changed and distributed freely.   
  16. //   
  17. // The lattice velocities are defined according to the following scheme:   
  18. // index:   0  1  2  3  4  5  6  7  8   
  19. // ----------------------------------   
  20. // x:       0 +1 -1  0  0 +1 -1 +1 -1   
  21. // y:       0  0  0 +1 -1 +1 -1 -1 +1   
  22. //   
  23. // 8 3 5  ^y   
  24. //  \|/   |   x   
  25. // 2-0-1   --->   
  26. //  /|\   
  27. // 6 4 7   
  28.    
  29. /// *********************   
  30. /// PREPROCESSOR COMMANDS   
  31. /// *********************   
  32.    
  33. #include <vector> // vector containers   
  34. #include <cmath> // mathematical library   
  35. #include <iostream> // for the use of 'cout'   
  36. #include <fstream> // file streams   
  37. #include <sstream> // string streams   
  38. #include <cstdlib> // standard library   
  39. #define SQ(x) ((x) * (x)) // square function; replaces SQ(x) by ((x) * (x)) in the code   
  40.    
  41. using namespace std; // permanently use the standard namespace   
  42.    
  43. /// *********************   
  44. /// SIMULATION PARAMETERS   
  45. /// *********************   
  46.    
  47. // These are the relevant simulation parameters.   
  48. // They can be changed by the user.   
  49. // If a bottom or top wall shall move in negative x-direction, a negative velocity has to be specified.   
  50. // Moving walls and gravity can be switched on simultaneously.   
  51.    
  52. /// Simulation types   
  53. // Exactly one of the following options has to be defined.   
  54. // RIGID_CYLINDER   
  55. // - for simulation of, e.g., Karman vortex street   
  56. // - the cylinder is kept in space, it does not move   
  57. // DEFORMABLE_CYLINDER   
  58. // - for simulation of a deformable cylinder   
  59. // - the cylinder moves along with the flow   
  60. // DEFORMABLE_RBC   
  61. // - for simulation of a deformable red blood cell   
  62. // - the cell moves along with the flow   
  63.    
  64. //这个代码一次只能算一个边界。 可以定义这几个。
  65. //#define RIGID_CYLINDER   
  66. //#define DEFORMABLE_CYLINDER   
  67.  
  68. #define DEFORMABLE_RBC   
  69.    
  70. /// Fluid/lattice properties   
  71.    
  72. #ifdef RIGID_CYLINDER   
  73.   const int Nx = 300; // number of lattice nodes along the x-axis (periodic)   
  74.   const int Ny = 62; // number of lattice nodes along the y-axis (including two wall nodes)   
  75.   const double tau = 0.53; // relaxation time   
  76.   const int t_num = 100000; // number of time steps (running from 1 to t_num)   
  77.   const int t_disk = 200; // disk write time step (data will be written to the disk every t_disk step)   
  78.   const int t_info = 5000; // info time step (screen message will be printed every t_info step)   
  79.   const double gravity = 0.000005; // force density due to gravity (in positive x-direction)   
  80.   const double wall_vel_bottom = 0; // velocity of the bottom wall (in positive x-direction)   
  81.   const double wall_vel_top = 0; // velocity of the top wall (in positive x-direction)   
  82. #else   
  83.   const int Nx = 30; // number of lattice nodes along the x-axis (periodic)   
  84.   const int Ny = 32; // number of lattice nodes along the y-axis (including two wall nodes)   
  85.   const double tau = 1; // relaxation time   
  86.   const int t_num = 50000; // number of time steps (running from 1 to t_num)   
  87.   const int t_disk = 200; // disk write time step (data will be written to the disk every t_disk step)   
  88.   const int t_info = 1000; // info time step (screen message will be printed every t_info step)   
  89.   const double gravity = 0; // force density due to gravity (in positive x-direction)   
  90.   const double wall_vel_bottom = -0.02; // velocity of the bottom wall (in positive x-direction)   
  91.   const double wall_vel_top = 0.02; // velocity of the top wall (in positive x-direction)   
  92. #endif   
  93.    
  94. /// Particle properties   
  95.    
  96. #ifdef RIGID_CYLINDER   
  97.   const int particle_num_nodes = 36; // number of surface nodes   
  98.   const double particle_radius = 8; // radius   
  99.   const double particle_stiffness = 0.3; // stiffness modulus   
  100.   const double particle_center_x = 15; // center position (x-component)   
  101.   const double particle_center_y = 29; // center position (y-component)   
  102. #else   
  103.   const int particle_num_nodes = 32; // number of surface nodes   
  104.   const double particle_radius = 6; // radius   
  105.   const double particle_stiffness = 0.1; // stiffness modulus   
  106.   const double particle_bending = 0.001; // stiffness modulus   
  107.   const double particle_center_x = 15; // center position (x-component)   
  108.   const double particle_center_y = 15; // center position (y-component)   
  109. #endif   
  110.    
  111. /// *****************   
  112. /// DECLARE VARIABLES   
  113. /// *****************   
  114.    
  115. // The following code should not be modified when it is first used.   
  116.    
  117. const double omega = 1. / tau; // relaxation frequency (inverse of relaxation time)   
  118. double ***pop, ***pop_old; // LBM populations (old and new)   
  119. double **density; // fluid density   
  120. double **velocity_x; // fluid velocity (x-component)   
  121. double **velocity_y; // fluid velocity (y-component)   
  122. double **force_x; // fluid force (x-component)   
  123. double **force_y; // fluid force (y-component)   
  124. double force_latt[9]; // lattice force term entering the lattice Boltzmann equation   
  125. double pop_eq[9]; // equilibrium populations   
  126. const double weight[9] = {4./9., 1./9., 1./9., 1./9., 1./9., 1./36., 1./36., 1./36., 1./36.}; // lattice weights   
  127.    
  128. /// ******************   
  129. /// PARTICLE STRUCTURE   
  130. /// ******************   
  131.    
  132. // The following code handles the object immersed in the flow.   
  133. // In the present implementation, only a single object can be put into the flow.   
  134.    
  135. /// Structure for surface nodes   
  136. // Each node has a current x- and y-position and a reference x- and y-position.   
  137.    
  138. struct node_struct {   
  139.    
  140.   /// Constructor   
  141.    
  142.   node_struct() {   
  143. //x分成了x和x_ref ，是为了后面的相减，求边界上的力密度大小。
  144.    x = 0;   
  145.    y = 0;   
  146.    x_ref = 0;   
  147.    y_ref = 0;   
  148.    vel_x = 0;   
  149.    vel_y = 0;   
  150.    force_x = 0;   
  151.    force_y = 0;   
  152.   }   
  153.    
  154.   /// Elements   
  155.    
  156.   double x; // current x-position   
  157.   double y; // current y-position   
  158.   double x_ref; // reference x-position   
  159.   double y_ref; // reference y-position   
  160.   double vel_x; // node velocity (x-component)   
  161.   double vel_y; // node velocity (y-component)   
  162.   double force_x; // node force (x-component)   
  163.   double force_y; // node force (y-component)   
  164. };   
  165.    
  166. /// Structure for object (either cylinder or red blood cell)   
  167.    
  168. struct particle_struct {   
  169.    
  170.   /// Constructor   
  171.    
  172.   particle_struct() {   
  173.     num_nodes = particle_num_nodes;   
  174.     radius = particle_radius;   
  175.  
  176. // 设置流体刚度，用于计算边界力密度
  177.     stiffness = particle_stiffness;   
  178.     center.x = particle_center_x;   
  179.     center.y = particle_center_y;   
  180.     center.x_ref = particle_center_x;   
  181.     center.y_ref = particle_center_y;   
  182.     node = new node_struct[num_nodes];   
  183.    
  184.     // The initial shape of the object is set in the following.   
  185.     // For a cylinder (rigid or deformable), the nodes define a circle.   
  186.     // For a red blood cell, the y-position has to be changed in order to describe a red blood cell.   
  187.     // Initially, the current node positions and reference node positions are identical.   
  188.     // During the simulation, only the current positions are updated,   
  189.     // the reference node positions are fixed.   
  190.    
  191.     for(int n = 0; n < num_nodes; ++n) {   
  192.       #if defined RIGID_CYLINDER || defined DEFORMABLE_CYLINDER   
  193.         node[n].x = center.x + radius * sin(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  194.         node[n].x_ref = center.x + radius * sin(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  195.         node[n].y = center.y + radius * cos(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  196.         node[n].y_ref = center.y + radius * cos(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  197.       #endif   
  198.    
  199.       #ifdef DEFORMABLE_RBC   
  200.         node[n].x = center.x + radius * sin(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  201.         node[n].x_ref = center.x + radius * sin(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  202.         node[n].y = radius * cos(2. * M_PI * (double) n / num_nodes);   
  203.    
  204.         // Parametrization of the red blood cell shape in 2D   
  205.    
  206.         

这篇关于An example： 2D immersed boundary lattice Boltzmann method code--By Timm Krüger.2011.的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/653416。

相关文章

模版方法模式template method

模版方法模式template method

学习笔记，原文链接 https://refactoringguru.cn/design-patterns/template-method 超类中定义了一个算法的框架， 允许子类在不修改结构的情况下重写算法的特定步骤。 上层接口有默认实现的方法和子类需要自己实现的方法
阅读更多...
Debugging Lua Project created in Cocos Code IDE creates “Waiting for debugger to connect” in Win-7

Debugging Lua Project created in Cocos Code IDE creates “Waiting for debugger to connect” in Win-7

转自 I Installed Cocos Code IDE and created a new Lua Project. When Debugging the Project(F11) the game window pops up and gives me the message waiting for debugger to connect and then freezes. Also a
阅读更多...
LLVM入门2：如何基于自己的代码生成IR-LLVM IR code generation实例介绍

LLVM入门2：如何基于自己的代码生成IR-LLVM IR code generation实例介绍

概述 本节将通过一个简单的例子来介绍如何生成llvm IR，以Kaleidoscope IR中的例子为例，我们基于LLVM接口构建一个简单的编译器，实现简单的语句解析并转化为LLVM IR，生成对应的LLVM IR部分，代码如下，文件名为toy.cpp，先给出代码，后面会详细介绍每一步分代码： #include "llvm/ADT/APFloat.h"#include "llvm/ADT/S
阅读更多...
Matter.js：Web开发者的2D物理引擎

Matter.js：Web开发者的2D物理引擎

Matter.js：Web开发者的2D物理引擎 前言 在现代网页开发中，交互性和动态效果是提升用户体验的关键因素。 Matter.js，一个专为网页设计的2D物理引擎，为开发者提供了一种简单而强大的方式，来实现复杂的物理交互效果。 无论是模拟重力、碰撞还是复杂的物体运动，Matter.js 都能轻松应对。 本文将带你深入了解 Matter.js ，并提供实际的代码示例，让你一窥其强大功能
阅读更多...
VS Code 调试go程序的相关配置说明

VS Code 调试go程序的相关配置说明

用 VS code 调试Go程序需要在.vscode/launch.json文件中增加如下配置：  // launch.json{// Use IntelliSense to learn about possible attributes.// Hover to view descriptions of existing attributes.// For more information,
阅读更多...
code: 400, msg: Required request body is missing 错误解决

code: 400, msg: Required request body is missing 错误解决

引起这个错误的原因是，请求参数按照get方式给。 应该给json字符串才对 补充： 1. @RequestBody String resource 加@RequestBody必须给json字符串，否则会报错400,记如标题错误。 不加这个的进行请求的话，其实post和get就没有什么区别了。 2. List<String> indexCodes=(List<String>)json.
阅读更多...
Unity3D在2D游戏中获取触屏物体的方法

Unity3D在2D游戏中获取触屏物体的方法

我们的需求是： 假如屏幕中一个棋盘，每个棋子是button构成的，我们希望手指或者鼠标在哪里，就显示那个位置的button信息。 网上有很多获取触屏物体信息的信息的方法如下面代码所示： Camera cam = Camera.main; // pre-defined...if (touch.phase == TouchPhase.Bagan)){ // 如果触控点状态为按下Ray
阅读更多...
iOS项目发布提交出现invalid code signing entitlements错误。

iOS项目发布提交出现invalid code signing entitlements错误。

1、进入开发者账号，选择App IDs，找到自己项目对应的AppId，点击进去编辑， 2、看下错误提示出现  －－Specifically, value "CVYZ6723728.*" for key "com.apple.developer.ubiquity-container-identifiers" in XX is not supported.－－ 这样的错误提示 将ubiquity
阅读更多...
解决服务器VS Code中Jupyter突然崩溃的问题

解决服务器VS Code中Jupyter突然崩溃的问题

问题 本来在服务器Anaconda的Python环境里装其他的包，装完了想在Jupyter里写代码验证一下有没有装好，一运行发现Jupyter崩溃了！？报错如下所示 Failed to start the Kernel. ImportError: /home/hujh/anaconda3/envs/mia/lib/python3.12/lib-dynload/_sqlite3.cpython-
阅读更多...
兔子--The method setLatestEventInfo(Context, CharSequence, CharSequence, PendingIntent) from the type

兔子--The method setLatestEventInfo(Context, CharSequence, CharSequence, PendingIntent) from the type

notification.setLatestEventInfo(context, title, message, pendingIntent);     不建议使用 低于API Level 11版本，也就是Android 2.3.3以下的系统中，setLatestEventInfo()函数是唯一的实现方法。  Intent  intent = new Intent(
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2