一种基于粒子聚类和拉格朗日方法的高压消防水枪仿真方法

摘要

本发明涉及一种基于粒子聚类和拉格朗日方法的高压消防水枪仿真方法，以实现高效且逼真的高速流体仿真为目的，并使其能用于具体的消防仿真场景。本发明使用拉格朗日法求解N‑S方程进行流体仿真的核心思想，在SPH流体仿真基础上，围绕流体粒子的速度域聚类结果展开研究。首先利用k‑means聚类算法根据粒子的速度进行聚类，得到高速流体粒子与慢速流体粒子分组，然后利用双尺度时间步长框架分别对高速流体粒子和慢速流体粒子进行流体动力学计算，并通过设计耦合算法整合高速流体粒子与普通流体粒子，实现逼真、快速、兼顾细节的大规模流体仿真，并使其能够在消防场景中得到相应的运用。