Simulace proudění tekutin s využitím celulárních automatů

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením aplikace pro simulaci proudění tekutin pomocí Lattice gas cellular automata. Použité modely jsou HPP, FHP-I, FHP-II a FHP-III. Program je implementovaný pomocí jazyka C++, tak aby byl spustitelný ve webovém standardu WebAssembly. Součástí práce je porovnání výkonnosti formátů wasm, asm.js a nativního formátu pro desktop (x86_64), kde se zjistilo, že doba načtení aplikace ve webovém prohlížeči je výrazně menší pro wasm formát a provádění aplikace je o 24% rychlejší oproti asm.js a o 50% pomalejší než desktop. Aplikace je vhodná pro studijní účely jako prezentace využití celulárních automatů a poskytuje úvod pro Lattice Boltzmann metodu simulace tekutin.The main objective of this work was to create application for fluid flow simulation using Lattice Gas Cellular Automata. Used simulation models are HPP, FHP-I, FHP-II and FHP-III. The program is implemented in a C++ language in a way that it can run in WebAssembly web standard. Part of the work is comparison between wasm, ams.js formats and native desktop (x86_64). This shows that time for application loading in web browser is much smaller for wasm format than for asm.js and application performance in wasm format is about 24% higher than asm.js but 50% smaller than a native desktop. The application is suitable for educational purpose as a presentation of cellular automata simulation and also as an introduction to the Lattice Boltzmann method for fluid flow simulation.