用于具有表面张力的不可压缩多相流的有限体积求解器。

主要特征：

• C++14 中的实现
• 可扩展至数千个计算节点
• 基于 SIMPLE 或 Bell-Colella-Glaz 方法的流体求解器
• 具有 PLIC 流体体积的平流
• 用于在低分辨率下精确估计曲率的粒子方法 [演示] [4]
• 用于可扩展合并预防的多 VOF [演示] [8] [11]

画廊维基	曲率	多VOF	电化学	解析器

由doc/sphinx生成的在线文档和PDF。

默认参数列在deploy/scripts/sim_base.conf中。

C++14、CMake

可选依赖项：MPI、并行 HDF5、python3、python3-numpy

捆绑的可选依赖项： hypre、 Overlap、 fpzip

git clone https://github.com/cselab/aphros.git

首先，按照deploy/README.md准备环境并安装依赖。然后构建

cd src
make

Code Ocean平台托管以下计算胶囊

• 计算跨尺度的泡沫流动：从碎波到微流体

它在 Linux 环境中构建 Aphros，运行一组示例，并将结果可视化。

您可以构建 Docker 容器并运行模拟示例，而不是在系统中构建代码

docker build github.com/cselab/aphros --tag aphros
cd examples/202_coalescence/standalone
./conf
docker run -v `pwd`:`pwd` -w `pwd` aphros

在类 Unix 系统上进行无依赖性构建和测试（APHROS_PREFIX是安装目录，带有USE_MPI=1、 USE_HDF=1、USE_OPENCL=1、USE_AVX=1使用 MPI、并行 HDF5 库、OpenCL 和 AVX 扩展进行构建）：

cd src
../make/bootstrap
make -f Makefile_legacy install APHROS_PREFIX=$HOME/.local USE_MPI=0 USE_HDF=0 USE_OPENCL=0 USE_AVX=0

在 Windows 上使用 Microsoft C++ 工具集（NMAKE、LINK 和 CL）：

cd src
../make/bootstrap # Requires sh and awk.
nmake /f NMakefile

使用ParaView和OSPRay可视化的模拟示例 。链接[conf]指向解算器配置。

气泡合并[conf] [4]	带气泡的泰勒-格林涡旋[2] [5]
气泡跳跃[1]	电化学反应器[conf] [9]
气泡被涡环困住[5]	俯冲喷射[2]
气泡聚集[conf] [6] [7] [11]	泡沫瀑布[会议] [8] [11]
双分散泡沫[conf] [11]	微流控晶体[conf] [11]
泰勒-格林涡旋中的 LAMMPS 聚合物[conf]	气泡管优化[10]
气泡穿过网格

2019 年 APS 流体运动画廊获奖者 破浪：发泡还是不发泡？[6] 与CSCS的 Jean M. Favre 合作。

Aphros 由苏黎世联邦理工学院和哈佛大学的研究人员开发

• 彼得·卡尔纳科夫
• 谢尔盖·利特维诺夫

由建议

• Petros Koumoutsakos 教授

其他贡献者有： Fabian Wermelinger（Cubism 后端）

1. Hashemi SMH、Karnakov P、Hadikhani P、Chinello E、Litvinov S、Moser C、Koumoutsakos P、Psaltis D。用于电解水和盐水的多功能无膜电化学反应器。 能源与环境科学。 2019 10.1039/C9EE00219G
2. Karnakov P、Wermelinger F、Chatzimanolakis M、Litvinov S、Koumoutsakos P。结构化网格上多相湍流的高性能计算框架。 高级科学计算平台会议记录 – PASC '19。 2019 10.1145/3324989.3325727 [pdf]
3. Karnakov P、Litvinov S、Koumoutsakos P。气泡和液滴的聚结和传输。 第十届国际多相流会议（ICMF）。 2019年 [pdf]
4. Karnakov P、Litvinov S 和 Koumoutsakos P。一种用于多相流曲率估计的混合粒子流体体积方法。 国际多相流杂志。 2020 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103209 arXiv:1906.00314
5. Wan Z、Karnakov P、Koumoutsakos P、Sapsis T。湍流中的气泡：具有历史术语的数据驱动的运动学模型。 国际多相流杂志。 2020 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103286 arXiv:1910.02068
6. Karnakov P、Litvinov S、Favre JM、Koumoutsakos P. V0018：破浪：泡沫还是不泡沫？ 流体运动奖视频文章画廊
7. 瑞士国家超级计算中心 2019 年年度报告（封面） [链接]
8. Karnakov P、Wermelinger F、Litvinov S、Koumoutsakos P. Aphros：用于具有大规模气泡和液滴簇的多相流的高性能软件。 高级科学计算平台会议记录 – PASC '20。 2020 10.1145/3394277.3401856 [pdf]
9. Karnakov P. 用于跨尺度多相流的多层流体体积方法：碎波、微流体和无膜电解槽。博士论文。苏黎世联邦理工学院。 2021 10.3929/ethz-b-000547518
10. Martin SM、Wälchli D、Arampatzis G、Economides AE、Karnakov P、Koumoutsakos P. Korali：用于贝叶斯不确定性量化和随机优化的高效且可扩展的软件框架。 应用力学和工程中的计算机方法。 2021 10.1016/j.cma.2021.114264
11. Karnakov P、Litvinov S、Koumoutsakos P。跨尺度计算泡沫流：从碎波到微流体。 科学进步。 2022 10.1126/sciadv.abm0590

如果您在工作中使用 Aphros，请考虑使用以下内容

@article{aphros2022,
  author = {Petr Karnakov  and Sergey Litvinov  and Petros Koumoutsakos},
  title = {Computing foaming flows across scales: From breaking waves to microfluidics},
  journal = {Science Advances},
  volume = {8},
  number = {5},
  pages = {eabm0590},
  year = {2022},
  doi = {10.1126/sciadv.abm0590},
  URL = {https://www.science.org/doi/abs/10.1126/sciadv.abm0590},
  eprint = {https://www.science.org/doi/pdf/10.1126/sciadv.abm0590},
}