为中速发动机设计活塞的重要约束是活塞的最高温度。 活塞温度过高会导致热腐蚀和材料性能下降等。
当为新发动机开发活塞时，通常需要测试多个活塞几何形状。在开发的早期阶段，必须确信活塞温度不超过一般设计限制。要计算活塞温度，必须知道热边界条件。 热负荷可以通过近似方法或更精确的燃烧模拟来确定。确定活塞冷却通道内油的冷却效果相当困难。活塞内的油飞溅是自由表面流动，这是难以模拟的流动场景。利用MPS方法的Particleworks提供了一种有效的方法来模拟油流和计算传热系数。
作为一种无网格方法，它可以快速评估不同的设计，而无需花费很长时间进行预处理。此外，与传统方法相比，实际仿真时间较短。MPS方法的使用和验证结果如论文所示。