格子玻爾茲曼方法的基本原理和優勢

格子玻爾茲曼方法的基本原理:

格子玻爾茲曼方法比較於其他傳統的CFD計算方法,具備了介於微觀分子動力學建模與宏觀連續建模之間的介觀建模優點,並因此具有流體運動相互作用的描述簡便、複雜邊界容易設定、便於平行計算、程式設計容易實現等優點。

格子玻爾茲曼方法的基本原理和優勢

格子玻爾茲曼

格子玻爾茲曼方法的優勢:

(1)簡單的演算法,簡單的線性操作加上一個放鬆的過程,LGA模擬整個流場的運動可以透過遷移和碰撞兩個過程來完成;

(2)能夠處理複雜的邊界條件:

(3)在LGA方法和LBM中關於流體密度和音速的狀態方程都能夠直接解中流體引數的壓力,但一般的數值方法都必須採用某些特定的方式來處理Poission方程;(4)具有很高的並行性;

(5)能直接模擬有複雜幾何邊界的諸如多孔介質等連通域流場,無須作計算網格的轉換。

(6)基於微觀粒子的運動,物理影象清晰,適合處理複雜幾何形狀的流動,這一點在實際模擬多孔介質流中表現突出。

(7)格子玻爾茲曼方法中的壓力可由狀態方程直接求解;

(8)LCA方法和LBM採用一個簡單的離散速度集合來反映整個速度場的平均資訊,並保證數值守恆量逼近到一定的精度;

(9)LGA方法和LBM基於微觀背景,易於處理流體內部的相互作用,對多相/組分系統的模擬具有很大的優勢;

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