Диффузия (diffusion)

Ссылка

Тип (type):

Домен (domain)

Панель:

Физика ‣ Флюид ‣ Диффузия Physics ‣ Fluid ‣ Diffusion

Диффузия жидкости определяет физические свойства жидкости и, в свою очередь, определяет, как жидкость взаимодействует с окружающей средой. Основными факторами диффузии являются вязкость и поверхностное натяжение. Эти свойства можно настроить для создания виртуальных жидкостей, которые будут вести себя как вода, масло, мёд или любая другая жидкость. Существует несколько пресетов для изменения диффузии для различных веществ, которые предварительно определены и могут быть изменены в меню пресетов. Настройки диффузии флюида можно включить/отключить в заголовке панели.

Вязкость (viscosity)

Вязкость относится к «толщине» флюида и фактически к силе, необходимой для перемещения через неё объекта определённой площади поверхности с определённой скоростью.

При вводе вручную, обратите внимание, что реальная вязкость (так называемая динамическая вязкость) обычно измеряется в паскаль-секундах (\(Pa\cdot s\)) или в единицах Пуаза (П (P), равном 0.1 \(Pa\cdot s\)), и обычно единицы сантипуаз (сП (cP), равные 0.001 \(Pa\cdot s\)).

Blender, с другой стороны, использует кинематическую вязкость, которая представляет собой динамическую вязкость, делённую на плотность, \(\frac{Па\cdot с}{кг/м^{3}}\) (\(\frac{Pa\cdot s}{kg/m^{3}}\)), которая равна \(m^{2}/s\). Так, например, вязкость воды при комнатной температуре равна 1.002 сП или 0.001002 \(Pa\cdot s\); плотность воды около 1000 \(kg/m^{3}\), что даёт кинематическую вязкость 0.000001002 \(m^{2}/s\) – таким образом, запись будет равна 1.002 умножить на 10 в минус шестой степени (1.002×10-6 в научной записи).

В таблице ниже приведены некоторые примеры флюидов с указанием их динамической и кинематической вязкости.

Преобразование единиц измерения вязкости в Blender.

Флюид (fluid)

Динамическая вязкость (в сП (cP))

Кинематическая вязкость (Blender, в \(m^{2}/s\))

Вода (20 °С)

1.002×100 (1.002)

1.002×10-6 (0.000001002)

Масло SAE 50

5.0×102 (500)

5.0×10-5 (0.00005)

Мёд (20 °C)

1.0×104 (10,000)

2.0×10-3 (0.002)

Шоколадный сироп

3.0×104 (30,000)

3.0×10-3 (0.003)

Кетчуп

1.0×105 (100,000)

1.0×10-1 (0.1)

Расплавленное стекло

1.0×1015

1.0×100 (1.0)

Совет

Вы можете узнать кинематическую вязкость других материалов в нужных единицах, задав вопрос Wolfram Alpha, например: «кинематическая вязкость спирта в м^2/с».

Для упрощения ввода этих чисел, вязкость изменяется путём ввода значений в научную систему обозначений путём ввода базового значения и экспоненты этого числа.

Основа (base)

Базовое значение вязкости (например, 1.002 в случае воды (20 °C)).

Экспонента (exponent)

Показатель значения вязкости, которое будет умножено на 10-1 (например, 6 в случае воды (20 °C)).

Примечание

Вязкость – варьируется

Значения по умолчанию в Blender считаются типичными для этих типов флюидов и «выглядят правильно» при анимации. Однако фактическая вязкость некоторых флюидов, особенно жидкостей с высоким содержанием сахара, таких как шоколадный сироп и мёд, сильно зависит от температуры и концентрации. Вязкость масла зависит от рейтинга SAE (общества автомобильных инженеров). Стекло при комнатной температуре в основном является твёрдым веществом, но стекло при 1500 °C – течёт (почти) как вода.

Предупреждение

Симулятор не подходит для нежидких материалов, например материалов, которые не «текут». Простая установка очень больших значений вязкости не приведёт к поведению твёрдого тела, но может вызвать нестабильность.

Поверхностное натяжение (surface tension)

Поверхностное натяжение в единицах сетки. Более высокое значение приведёт к образованию жидкостей с большим поверхностным натяжением.

Решатель высокой вязкости (high viscosity solver)

Решатель жидкостей высокой вязкости можно использовать для симуляции флюидов с повышенной вязкостью, воспроизводя поведение таких веществ, как мёд или патока. Этот специализированный решатель повышает точность симуляции медленно движущихся и густых жидкостей.

Сила (strength)

Вязкость жидкости. Более высокие значения приводят к более вязким флюидам.

Примечание

Значение силы, равное 0 – по-прежнему будет приводить к некоторой вязкости. Снимите флажок с «решателя высокой вязкости», чтобы полностью отключить этап симуляции решателя жидкости высокой вязкости.

Вращающийся приток жидкости различной вязкости.
../../../../../_images/physics_fluid_type_domain_liquid_viscosity_0-2.png

Сила 0.2 (на 65-ом кадре).

../../../../../_images/physics_fluid_type_domain_liquid_viscosity_0-4.png

Сила 0.4 (на 200-ом кадре).