Cette page regroupe plusieurs vidéos concernant des simulations (2D) de particules réalisées en python. L'affichage, et l'enregistrement, a été réalisé grace à la librairie glumpy, qui permet d'afficher facilement des données stockées dans des tableaux numpy avec opengl. Cela permet un rendu de qualité, et très performant (par rapport à matplotlib).
Gaz de particules circulaires, avec rebonds élastiques
Un gaz de disques est simulé en deux dimensions. Les particules peuvent rebondir sur les parois, ou bien les unes sur les autres. Toutes les interractions conservent l'énergie cinétique globale de l'ensemble des particules. La simulation présentée est donc isotherme.
Statique des fluides
Le même gaz est maintenant soumis à un champ de pesanteur, dirrigé vers la gauche pour plus de visibilité. On observe, en régime stationnaire, que la densité des particules diminue, lorsque l'altitude augmente (altitude haute à droite de la vidéo).
Ecoulement de Poiseuille
On considère un écoulement de Poiseuille, où les particules sont initialisées avec des positions et vitesses aléatoire. On peut alors observer dans un premier temps un régime transitoire, puis un peu plus tard, un régime stationnaire. Les paramètres utilisés pour réaliser les vidéos sont synthétisés dans le fichier animation/poiseuilleFlow.py. Les particules sont colorées en fonction de leur vitesse horizontale, rouge si positive, noir si proche de 0, et bleu si négative. On observe bien, en régime stationnaire, une vitesse moyenne presque nulle proche des parois.
Régime transitoire
Régime stationnaire
Diffusion de particules
On considère un ensemble de particules, initialisées avec des positions et vitesses aléatoires. Celles initialement à gauche du domaine sont colorées en rouge tandis que les autres sont en bleu. On observe alors la diffusion des particules bleus et rouges dans l'intégralité du domaine, pour différentes valeurs du libre parcours moyen, proportionnel au coefficient de diffusion.
On constate, comme attendu, que la diffusion est plus rapide, pour un libre parcours moyen plus grand (donc pour des particules plus petites).