广域流体论文-吕奇峰

广域流体论文-吕奇峰

导读:本文包含了广域流体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:致密孔隙介质,页岩,流体,努森数

广域流体论文文献综述

吕奇峰[1](2014)在《广域努森数下流体的运动方程》一文中研究指出非常规天然气的开采需要对致密孔隙介质(如页岩、致密砂岩、煤岩等)中流体的流动做深入研究。本文以确定致密孔隙介质的本质渗透系数为研究的出发点而展开。该问题产生的原因是因为流体在致密孔隙介质中的运动通常会发生林肯伯格效应,即流体在孔隙边界上滑动的现象。该效应致使达西实验测得的渗透系数只是致密孔隙介质的表观渗透系数而不是其本质渗透系数。这是因为在高努森数下(即致密孔隙介质中的流动),达西公式的理论基础纳维――斯托克斯方程已不再适用。为了找到一种能代替纳维――斯托克斯方程来描述广域努森数下流体运动的方程,本文调查了波尔兹曼方程的高阶努森数近似,如巴奈特方程、超巴奈特方程以及正则13矩方程等。然而这些方程由于过于复杂而不能解决渗透系数需要修正的问题。在考察了最近提出的且相对简单的体积扩散动力学后,本文发现其有望描述广域努森数下的流动。但随后又发现体积扩散动力学仍不太完善,其主要局限性是因未考虑微流体的微观边界效应。因此,本文引进了有效传输系数的概念,建立了一组新的流体运动方程。为了区别,本文将新得到的方程组称之为有效体积扩散动力学。随后,本文采用气体在微管中的流动来验证该理论,进而解得了微管中气体流动的解析解。经和其他理论解及实验数据进行对比,我们发现本文的解适用于所有流动域,故由此验证了有效体积扩散动力学。然后,本文将该理论应用于求解气体在微平行板中流动的解析解。该问题由于努森数定义式的不明确而显得格外复杂。在结合了一个改进后的通用滑动边界条件后,我们得到了本文理论对该问题的解。经和其他理论解及实验数据对比,本文的解显示了明显的进步性,其可准确预测流量到努森数50左右。本文还发现传统的解之所以难于突破努森数1,是因为其通常包含了有效和无效两部分。本文的解因为剔除了无效部分而提升了其预测能力,这也体现了“有效体积扩散动力学”这个名字的意义之所在。最后,为解决本文的初始问题,即确定致密孔隙介质的本质渗透系数,我们利用有效体积扩散动力学理论严密地推导出一个高努森数下渗透系数的修正公式。该公式结构简单,仅有一个参数。本文将该参数定为一常数,这样更加简化了该修正公式。经和其他修正公式及实验数据对比,本文的修正公式显示了广泛的适用性。因此,综上所述,本文提出的有效体积扩散动力学可应用于描述广域努森数下流体的运动。(本文来源于《清华大学》期刊2014-05-01)

吴磊[2](2008)在《游戏引擎中实时广域流体渲染研究和应用》一文中研究指出近年来,随着游戏和虚拟现实技术的不断发展,对于实时渲染的真实感、场景的复杂度不断提出更高的要求。与此同时,计算机的图形硬件处理能力也有了巨大的发展,尤其是支持可编程渲染管线GPU的推出使得PC机的图形处理能力获得了质的飞跃。这使得用户对于渲染的真实感和实时性的要求不断提高。而对覆盖有流体的地形表面进行有效地处理能够大大地提高视觉真实感。水面模拟就是其中一个重要部分。但是,目前已有的水面渲染算法普遍存在计算量庞大,耗时久,实时性不强等缺点。本文首先系统地分析和总结了现在的一些水面渲染技术。在此基础上,结合最新图形加速硬件特征,以渲染效果和渲染效率达到良好平衡为目的,对目前典型的水面模拟算法进行合理优化。该优化以两个主线进行:一是通过多张高度场纹理图混合简化实时水面网格模型的计算量,以及利用GPU强大的并行计算能力求解波动方程。二是针对网格顶点光照计算优化,基本策略是将以前放置在CPU上完成的复杂计算通过GPU的相关硬件特性进行替换,如环境纹理映射等,较为真实地模拟了水面上发生的折射和反射等光学现象。该算法最终有效地运用到游戏引擎的实时渲染系统中,实验证明该算法可行。另一方面,对水面漂浮物体与水面的交互运动模拟也是目前研究的一个热点和难点。漂浮物体在水面浮力作用下其运动状态变化比较复杂。目前有两种计算方式,一种是将浮力计算指定在刚体外表面的一些特殊点上,并假设小区域表面面积归结到这些点上;另一种是在刚体中填入一些规则几何体,然后分别计算它们的浮力。这两种方法都存在一个问题,就是对外形复杂的刚体很难模拟准确,同时还需要大量额外计算,不适合实时系统。在本文中,提出利用几何分解法对浮力计算进行简化的思路,大大提高了算法的效率,并在实验中获得了良好的效果。最后,本文对实验中存在的不足进行了分析,并提出了需要继续完善的几个方面。同时,对广域流体实时渲染的发展进行了展望。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01)

广域流体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,随着游戏和虚拟现实技术的不断发展,对于实时渲染的真实感、场景的复杂度不断提出更高的要求。与此同时,计算机的图形硬件处理能力也有了巨大的发展,尤其是支持可编程渲染管线GPU的推出使得PC机的图形处理能力获得了质的飞跃。这使得用户对于渲染的真实感和实时性的要求不断提高。而对覆盖有流体的地形表面进行有效地处理能够大大地提高视觉真实感。水面模拟就是其中一个重要部分。但是,目前已有的水面渲染算法普遍存在计算量庞大,耗时久,实时性不强等缺点。本文首先系统地分析和总结了现在的一些水面渲染技术。在此基础上,结合最新图形加速硬件特征,以渲染效果和渲染效率达到良好平衡为目的,对目前典型的水面模拟算法进行合理优化。该优化以两个主线进行:一是通过多张高度场纹理图混合简化实时水面网格模型的计算量,以及利用GPU强大的并行计算能力求解波动方程。二是针对网格顶点光照计算优化,基本策略是将以前放置在CPU上完成的复杂计算通过GPU的相关硬件特性进行替换,如环境纹理映射等,较为真实地模拟了水面上发生的折射和反射等光学现象。该算法最终有效地运用到游戏引擎的实时渲染系统中,实验证明该算法可行。另一方面,对水面漂浮物体与水面的交互运动模拟也是目前研究的一个热点和难点。漂浮物体在水面浮力作用下其运动状态变化比较复杂。目前有两种计算方式,一种是将浮力计算指定在刚体外表面的一些特殊点上,并假设小区域表面面积归结到这些点上;另一种是在刚体中填入一些规则几何体,然后分别计算它们的浮力。这两种方法都存在一个问题,就是对外形复杂的刚体很难模拟准确,同时还需要大量额外计算,不适合实时系统。在本文中,提出利用几何分解法对浮力计算进行简化的思路,大大提高了算法的效率,并在实验中获得了良好的效果。最后,本文对实验中存在的不足进行了分析,并提出了需要继续完善的几个方面。同时,对广域流体实时渲染的发展进行了展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

广域流体论文参考文献

[1].吕奇峰.广域努森数下流体的运动方程[D].清华大学.2014

[2].吴磊.游戏引擎中实时广域流体渲染研究和应用[D].电子科技大学.2008

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