Partikelformulering av fluider. Flödessimulering utifrån en partikelbaserad beräkningsalgoritm.
I fo?ljande arbete underso?ks en partikelbaserad simuleringsmetod som kallas Fluid-partikelmetoden, FPM. FPM a?r designad fo?r att simulera komplexa fluiders beteenden pa? mesoskalan, vilken sammanla?nkar kontinuumskalan med den molekyla?ra skalan. Metoden utvecklades av Pep Espan?ol i slutet av 1990-talet och a?r en vidareutveckling och generallisering av Dissipative Particle Dynamics som togs fram av Hoogerbrugge och Koelman under tidigt 1990-tal. Fluiden betraktas som sammansatt av kluster av molekyler som kallas partiklar [1] [4]. Dessa partiklar interagerar med mjuka krafter med begra?nsad utstra?ckning.Denna formulering go?r det mo?jligt att simulera sto?rre system under la?ngre tid a?n med modeller som bygger pa? modellering av enskiljda molekyler. Det a?r a?ven mo?jligt att modellera fall som kontinuummodeller inte klarar av [2], [13].Syftet med arbetet a?r att underso?ka i vilka fall FPM a?r tilla?mpbar samt metodens fo?r- och nackdelar. Ma?let a?r att utveckla ett programskal och ta fram den teori som kra?vs fo?r att senare kunna simulera fluider med hja?lp av FPM.Den relevanta teorin som kra?vs fo?r att tilla?mpa modellen i simuleringar presenteras. Detta innefattar de krafter som uppkommer mellan partiklarna och a?ven teorin fo?r att kunna kallibrera dessa utifra?n makroskopiska egenskaper.Ett program fo?r tilla?mpning av FPM i tva? dimensioner redovisas. Denna implementering anva?nder en indelning av bera?kningsdoma?nen i ett rutna?t av boxar. Boxindelningen a?r no?dva?ndig fo?r att begra?nsa ma?ngden bera?kningar och underla?ttar parallelliseringen.Simuleringsresultaten visar att modellen a?terskapar samma typ av flo?den som Navier-Stokes ekvationer i enklare fall. Indelningen av bera?kningsdoma?nen i boxar tillsammans med parallellisering ger en avseva?rd effektivisering av programmet.Modellen har goda fo?rutsa?ttningar att ge goda simuleringsresultat men detta kra?ver kallibrering av modellens parametrar vilket visat sig mycket sva?rt. Utan effektivisering av algoritmen visar det sig att modellen har begra?nsad tilla?mpbarhet.