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1
3차원 공간을 복수의 셀에 의해 분할하는 격자구조로 표현되는 배경유체를 형성하는 배경유체 형성부;
상기 배경유체를 나타내는 격자구조의 적어도 하나의 셀 내부에 유체입자를 형성하는 유체입자 형성부;
상기 격자구조를 구성하는 각각의 셀의 꼭지점에 대응하는 상기 격자구조의 노드 각각에 대하여 상기 유체입자의 물리량을 기초로 임시 레벨셋 값을 산출하는 레벨셋 산출부; 및
상기 유체입자들이 서로 응집하여 형성된 유체입자 집단 내에 적어도 하나의 셀이 포함되면 상기 유체입자 집단을 구성하는 유체입자들이 위치하는 셀의 각 꼭지점에 대응하는 상기 격자구조의 노드에 대해 상기 임시 레벨셋 값을 노드값으로 적용하는 레벨셋 적용부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치
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| 2 |
2
제 1항에 있어서,
상기 격자구조는 상기 셀의 크기가 복수의 단계로 표현되는 옥트리(octree) 격자구조인 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치
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| 3 |
3
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유체입자 형성부는 상기 유체입자의 반지름이 상기 셀의 크기의 0
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4
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 레벨셋 산출부는 상기 노드를 공유하여 서로 이웃하도록 형성된 복수의 셀로 이루어진 기준셀 내에 상기 유체입자가 존재하는 경우에 상기 임시 레벨셋 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치
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| 5 |
5
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 레벨셋 산출부는 하기 수학식 A로 표현되는 임시 레벨셋 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치:
[수학식 A]
는 상기 격자구조의 i번째 노드에 부여되는 임시 레벨셋 값, m은 질량계수, Vj는 상기 유체입자들 중에서 유체입자 j의 부피, 그리고 W(xij,rj)는 상기 유체입자 j의 반경과 동일한 반경을 가지는 방사대칭 커널함수이다
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| 6 |
6
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유체입자 형성부는 상기 유체입자에 하기 수학식 B로 표현되는 항력(drag force) 및 하기 수학식 C로 표현되는 양력(lift force)이 작용하도록 상기 유체입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치:
[수학식 B]
여기서, 는 상기 유체입자에 작용하는 항력, kdrag는 항력계수, ri는 상기 유체입자의 반경, 는 상기 유체입자의 속도, 그리고 는 상기 배경유체의 속도이다
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| 7 |
7
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유체입자 형성부는 상기 유체입자에 대해 하기 수학식 D로 표현되는 소용돌이도 구속력(vorticity confinement force)이 작용하도록 상기 유체입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치:
[수학식 D]
여기서, 는 상기 구속력, ε은 사전에 설정된 비례상수, ω는 상기 유체입자의 소용돌이도, ρi는 유체입자 i의 밀도, 그리고 은 일반화된 소용돌이도 위치벡터, 즉 이다
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8
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유체입자들은 하기 수학식 E로 표현되는 응집력에 의해 서로 응집되어 상기 유체입자 집단을 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 장치:
[수학식 E]
여기서, 은 유체입자 i와 유체입자 j 사이에서 작용하는 응집력, kattraction은 비례계수, Wattraction은 상기 유체입자들 사이의 압력의 균형을 맞추어 상기 응집력을 용이하게 정할 수 있도록 하는 상수, 는 유체입자 i와 유체입자 j 사이의 위치벡터를 사용하여 와 같이 나타내어지는 벡터, ri와 rj는 각각 유체입자 i와 유체입자 j의 반경, 그리고 ρi는 유체입자 i의 밀도이다
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3차원 공간을 복수의 셀에 의해 분할하는 격자구조로 표현되는 배경유체를 형성하는 배경유체 형성단계;
상기 배경유체를 나타내는 격자구조의 적어도 하나의 셀 내부에 유체입자를 형성하는 유체입자 형성단계;
상기 격자구조를 구성하는 각각의 셀의 꼭지점에 대응하는 상기 격자구조의 노드 각각에 대하여 상기 유체입자의 물리량을 기초로 임시 레벨셋 값을 산출하는 레벨셋 산출단계; 및
상기 유체입자들이 서로 응집하여 형성된 유체입자 집단 내에 적어도 하나의 셀이 포함되면 상기 유체입자 집단을 구성하는 유체입자들이 위치하는 셀의 각 꼭지점에 대응하는 상기 격자구조의 노드에 대해 상기 임시 레벨셋 값을 노드값으로 적용하는 레벨셋 적용단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법
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10
제 9항에 있어서,
상기 격자구조는 상기 셀의 크기가 복수의 단계로 표현되는 옥트리(octree) 격자구조인 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법
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11
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 유체입자 형성단계에서, 상기 유체입자의 반지름이 상기 셀의 크기의 0
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12
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 레벨셋 산출단계에서, 상기 노드를 공유하여 서로 이웃하도록 형성된 복수의 셀로 이루어진 기준셀 내에 상기 유체입자가 존재하는 경우에 상기 임시 레벨셋 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법
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13
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 레벨셋 산출단계에서, 하기 수학식 A로 표현되는 임시 레벨셋 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법:
[수학식 A]
는 상기 격자구조의 i번째 노드에 부여되는 임시 레벨셋 값, m은 질량계수, Vj는 상기 유체입자들 중에서 유체입자 j의 부피, 그리고 W(xij,rj)는 상기 유체입자 j의 반경과 동일한 반경을 가지는 방사대칭 커널함수이다
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14
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 유체입자 형성단계에서, 상기 유체입자에 하기 수학식 B로 표현되는 항력(drag force) 및 하기 수학식 C로 표현되는 양력(lift force)이 작용하도록 상기 유체입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법:
[수학식 B]
여기서, 는 상기 유체입자에 작용하는 항력, kdrag는 항력계수, ri는 상기 유체입자의 반경, 는 상기 유체입자의 속도, 그리고 는 상기 배경유체의 속도이다
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15
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 유체입자 형성단계에서, 상기 유체입자에 대해 하기 수학식 D로 표현되는 소용돌이도 구속력(vorticity confinement force)이 작용하도록 상기 유체입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법:
[수학식 D]
여기서, 는 상기 구속력, ε은 사전에 설정된 비례상수, ω는 상기 유체입자의 소용돌이도, ρi는 유체입자 i의 밀도, 그리고 은 일반화된 소용돌이도 위치벡터, 즉 이다
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제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 유체입자들은 하기 수학식 E로 표현되는 응집력에 의해 서로 응집되어 상기 유체입자 집단을 형성하는 것을 특징으로 하는 다상유체 시뮬레이션 방법:
[수학식 E]
여기서, 은 유체입자 i와 유체입자 j 사이에서 작용하는 응집력, kattraction은 비례계수, Wattraction은 상기 유체입자들 사이의 압력의 균형을 맞추어 상기 응집력을 용이하게 정할 수 있도록 하는 상수, 는 유체입자 i와 유체입자 j 사이의 위치벡터를 사용하여 와 같이 나타내어지는 벡터, ri와 rj는 각각 유체입자 i와 유체입자 j의 반경, 그리고 ρi는 유체입자 i의 밀도이다
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제 9항 또는 제 10항에 기재된 다상유체 시뮬레이션 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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