模拟彗星的演化

计算科学 模拟
2021-12-15 09:16:01

我必须展示一个靠近太阳或木星的任意彗星的工作 3D 模拟。具体来说,我想使用我最近研究中提出的理论模型来模拟彗星 D/1993 F2 和 C/2011 W3。我的截止日期是 2014 年 4 月 1 日。

正如我现在所看到的——我用大量的小粒子制作我的彗星,定义这些粒子的物理特性,定义外部物理特性,然后运行一段时间的模拟。我需要获取数字形式的选择数据,以及整个过程的 3D 可视化。

现在我不必在 Minkowski 空间中这样做,只需在常规 3D 空间中进行,尽管是在球坐标中。物理方面 - 热力学、重力、材料的机械性能、太阳风。

我有:

  • 一大块空闲时间。

  • 一台 Windows/Linux 笔记本电脑。可能有权访问 OS X 工作站。

  • 对这些物理现象(偏微分方程、积分、级数、复杂函数)背后的数学知识有扎实的了解。

  • 一点编码经验 - Turbo Pascal 7、C++、Delphi(经验从多到少排序)。

  • 大约 500 美元的预算 - 用于软件、文学等。我有资格享受学生折扣。

  • 我不能使用现有的解决方案,因为我必须根据我的研究定义物理的数学模型。

我不知道从哪里开始,从什么开始。

根据 Ben 的输入进行编辑。我有一个系统彗星星或彗星行星的数学模型(它是简化的彗星太阳案例)。我正在研究如何通过收集特定数据和正在发生的过程的可视化表示来对这个模型进行 3D 模拟。

我希望这有帮助。如果仍然无法回答,请随时指定更多细节。

1个回答

我会查看“平滑粒子流体动力学”领域及其姊妹学科平滑粒子力学。这些方法很好地适用于可变边界条件和众多数学模型/形式的集成。我想系统内有热量和质量流动,以及施加在它们身上的外部(可能是随时间变化的)条件。

主要的缺点是它们的计算成本很高,并且根据集成的现象,您的时间尺度可能会变得非常小。例如,在我们工作的流体模型上结合表面张力,将时间尺度缩小到每步微秒,这对我们来说没问题,因为我们的粒子数为数百,时间只需要跨越几秒钟。

有很多包可以做这些物理,我可以给你一个或多个给出一些更具体的信息。