微通道内声传播格子Boltzmann建模及其特性研究

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作者 杨雨 余江波 +3 位作者 苏娜娜 张新翠 单鸣雷 韩庆邦 《应用声学》 北大核心 2025年第2期312-323,共12页

吸声材料在抑制噪声污染方面发挥重要作用,其吸声性能受到内部微通道结构影响。然而微通道尺寸小且结构复杂,有必要采用合适的数值工具来研究微通道内声传播特性。该文采用介观的格子Boltzmann方法构建了微通道内声传播模型,并引入了声... 吸声材料在抑制噪声污染方面发挥重要作用,其吸声性能受到内部微通道结构影响。然而微通道尺寸小且结构复杂,有必要采用合适的数值工具来研究微通道内声传播特性。该文采用介观的格子Boltzmann方法构建了微通道内声传播模型,并引入了声学无反射边界以消除声波反射的影响。通过构建单/双层微通道声传播模型,探究了波长、通道宽度对声传播的影响及水平声压幅值的分布情况。进而通过在微通道上放置凹凸固体块模拟粗糙微通道环境,研究声波经过粗糙微通道后的变化,分析固体块的长度对声传播的影响,并将声波经过两种固体块的声压幅值差进行对比。研究结果证明格子Boltzmann方法可以有效地描述微观尺度下通道内声波的传播过程,从流体力学角度描述声场的分布,为声流固耦合相关领域的模拟计算的应用提供参考。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 微通道 声传播 多松弛模型

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基于多松弛格子玻尔兹曼的弯道水流三维数值模拟 被引量：7

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作者 丁全林 王玲玲 +1 位作者 汪德爟 方政 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期523-528,共6页

为研究弯道水流现象并且拓展格子玻尔兹曼(Lattice Boltzmann Method,LBM)在水利工程领域的应用,建立了弯道水流的三维多松弛LBM演进模型,其中包括水流自由表面模拟、弯曲固壁边界处理以及紊流模型耦合求解等关键技术。应用该模型模拟... 为研究弯道水流现象并且拓展格子玻尔兹曼(Lattice Boltzmann Method,LBM)在水利工程领域的应用,建立了弯道水流的三维多松弛LBM演进模型,其中包括水流自由表面模拟、弯曲固壁边界处理以及紊流模型耦合求解等关键技术。应用该模型模拟研究了不同流量下U型弯道的水流状态,得到了水位、最大水深平均流速以及紊动能等参数的分布规律。分析和实践表明,该模型能较好地模拟三维弯道水流现象。 展开更多

关键词 多松弛格子玻尔兹曼 流体 弯道水流 紊流模型

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雨水在沥青混凝土中饱和渗流的多松弛时间格子Boltzmann法模拟

3

作者 杨大田 杨礼明 周乾 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期146-151,共6页

为了细观地研究水对沥青混凝土耐久性的影响,准确地描述雨水在沥青混凝土饱和渗流规律,用数字图像方法建立了7种不同孔隙率的沥青混凝土数字模型,利用多松弛时间格子Boltzmann法模拟了雨水在重力作用下在沥青混凝土渗流过程,发现孔隙率... 为了细观地研究水对沥青混凝土耐久性的影响,准确地描述雨水在沥青混凝土饱和渗流规律,用数字图像方法建立了7种不同孔隙率的沥青混凝土数字模型,利用多松弛时间格子Boltzmann法模拟了雨水在重力作用下在沥青混凝土渗流过程,发现孔隙率约为14.9%时x方向渗透速度突然增大;y方向渗透速度与孔隙率相关性较差;随着孔隙率增大,模型的孔隙通道复杂性越小;孔隙率约为15.6%时x方向渗透系数和y方向渗透系数突增,x方向渗透系数比y方向渗透系数约大2倍。因此,多松弛时间格子Boltzmann法可细观地描述雨水在沥青混凝土孔隙中渗流规律。 展开更多

关键词 雨水 沥青混凝土数字模型 饱和渗流 多松弛时间格子Boltzmann法

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惯量松弛因子在格子Boltzmann 方法中的应用 被引量：2

4

作者 王颖娟 龚光彩 +2 位作者 石星 龚子彻 刘永超 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期195-206,共12页

格子Boltzmann方法作为一种较成熟的数值模拟方法被广泛应用到了各个领域,尤其在解决多孔介质问题时有其独特的优越性,但当流动问题过于复杂时计算效率较低.因此本文将惯量松弛因子引入到格子Boltzmann方法中,对二维、三维顶盖驱动方腔... 格子Boltzmann方法作为一种较成熟的数值模拟方法被广泛应用到了各个领域,尤其在解决多孔介质问题时有其独特的优越性,但当流动问题过于复杂时计算效率较低.因此本文将惯量松弛因子引入到格子Boltzmann方法中,对二维、三维顶盖驱动方腔流动进行了数值模拟.模拟分别从计算效率、计算精度、以及计算稳定性等方面将使用不同惯量松弛因子所得的结果与基准解进行比较,并进行讨论和分析.结果显示当惯量松弛因子取0.03到0.05之间时能使模拟结果在保持较高精度的同时提高计算效率,而且随着惯量松弛因子的增大计算效率提高得也越快,在工程材料与能源环境领域将有着重要应用. 展开更多

关键词 惯量松弛因子 格子BOLTZMANN方法 顶盖驱动流 计算效率 收敛速度

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多松弛时间格子Boltzmann方法的黏滞吸收边界

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作者 姜春涛 周辉 +2 位作者 夏木明 唐瑾璇 王颖 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1030-1038,I0010,I0011,共11页

当介质的几何结构复杂或者内部存在强物性界面时,传统的地震波正演模拟方法的计算结果往往难以满足实际精细波场计算的要求。多松弛时间格子Boltzmann方法(MRT-LBM)是一种新兴数值模拟方法,具有稳定性好、计算精度高、边界处理灵活等优... 当介质的几何结构复杂或者内部存在强物性界面时,传统的地震波正演模拟方法的计算结果往往难以满足实际精细波场计算的要求。多松弛时间格子Boltzmann方法(MRT-LBM)是一种新兴数值模拟方法,具有稳定性好、计算精度高、边界处理灵活等优点。针对MRT-LBM数值模拟时面临的人工截断边界,提出了一种基于多松弛参数的黏滞吸收边界方案。由于边界反射的压制效果对衰减参数很敏感,因此通过大量数值模拟实验选择了最优参数组合,获得了适用性强的吸收边界条件。该吸收边界条件的算法简单,且可扩展性强。最后应用均匀模型和简单非均质模型验证了其吸收效果,并用复杂的BP模型验证了其适用性。 展开更多

关键词 波场模拟 多松弛时间格子Boltzmann方法(mrt-LBM) 衰减参数 组合优化 多松弛参数 黏滞吸收边界

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基于添加粘度抵消项的MRT-LBM对高雷诺数流态的研究

6

作者 张宗宁 张巧玲 +1 位作者 景何仿 沈启霞 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第5期1216-1229,共14页

该文探究了添加粘度抵消方法(viscosity counteracting,VC)的多松弛格子玻尔兹曼方法(multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method,MRT-LBM),即MRT-VC方法可以模拟的最大雷诺数.首先,模拟了经典二维顶盖驱动方腔流来验证模型的... 该文探究了添加粘度抵消方法(viscosity counteracting,VC)的多松弛格子玻尔兹曼方法(multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method,MRT-LBM),即MRT-VC方法可以模拟的最大雷诺数.首先,模拟了经典二维顶盖驱动方腔流来验证模型的准确性,重点分析了雷诺数为5430和7000的流场,并分析了方腔流流场、涡心坐标、轴向速度和速度空间图谱.其次,随着模拟雷诺数的增大,流场内旋涡的数目逐渐增加,且流动依次呈现出稳定流、周期流、不完全混沌流、混沌流等状态.从稳定流到周期流的临界跃迁雷诺数在10000-12500之间,周期流到不完全混沌态流的临界跃迁雷诺数在45000-50000之间,不完全混沌态流到混沌流的临界跃迁雷诺数在95000-100000之间. 展开更多

关键词 多松弛时间格子玻尔兹曼方法 粘度抵消方法 高雷诺数流 临界跃迁雷诺数

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MRT-LBM三重网格局部加密算法研究 被引量：5

7

作者 曲延鹏 张坤 陈颂英 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期441-448,共8页

应用MRT-LBM计算流场中运动粒子上的力和力矩时,可使用三重网格局部加密方法来提高计算结果的精度.将流场计算区域划分为互不重合的粗糙区、过渡区和加密区,相邻区域界面重合节点上的物理参数如密度、速度和应力等保持连续,不同区域的... 应用MRT-LBM计算流场中运动粒子上的力和力矩时,可使用三重网格局部加密方法来提高计算结果的精度.将流场计算区域划分为互不重合的粗糙区、过渡区和加密区,相邻区域界面重合节点上的物理参数如密度、速度和应力等保持连续,不同区域的分布函数通过过渡区边界点进行传递,运算程序采用碰撞-迁移算法,给出了数据的初始化过程和加密的网格结构.通过对含非对称放置的粒子Couette流动,分别采用标准Boltzmann、全场加密、局部二重加密和三重加密的4种网格进行计算.数值计算结果表明,三重网格加密算法减少了计算结果的波动.对方腔流顶盖下方左右奇异角落处应用三重局部网格加密,结果显示,对雷诺数1 000的方腔流动,沿腔中心线的速度分布与经典文献结果对比效果良好,压力轮廓图的噪声明显降低,应力振荡明显减少.模拟结果证实了所建立的局部加密方法的有效性. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 多松弛时间模型 局部网格加密 COUETTE流动 方腔流动

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钙基吸收剂吸收CO_2过程的格子Boltzmann模拟 被引量：7

8

作者 张婷 郭照立 +1 位作者 柴振华 施保昌 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期165-171,共7页

近年来,利用CaO吸收烟气中的CO2越来越受到国内外研究者的关注。考虑到单松弛格子Boltzmann模型(LBGK模型)在模拟多孔介质内流动时存在的不足,采用了多松弛(MRT)格子Boltzmann方法来研究多孔CaO吸收CO2的过程,并分析了不同参数,如Damkoh... 近年来,利用CaO吸收烟气中的CO2越来越受到国内外研究者的关注。考虑到单松弛格子Boltzmann模型(LBGK模型)在模拟多孔介质内流动时存在的不足,采用了多松弛(MRT)格子Boltzmann方法来研究多孔CaO吸收CO2的过程,并分析了不同参数,如Damkohler数(Da)、摩尔体积比和CaO颗粒的粒径对CaO转化率的影响。研究结果表明:当Da越大或者摩尔体积比越大时,CaO的转化率会越来越低;另外,如果CaO颗粒的粒径越大,其转化率也将会越低。这些结论定性上与实验结果是吻合的。 展开更多

关键词 多孔介质 格子BOLTZMANN方法 多松弛模型 二氧化碳

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高速压制成形粉末流动过程的格子Boltzmann方法数值模拟 被引量：4

9

作者 李俏杰 郑洲顺 +1 位作者 王爽 刘建康 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1754-1762,共9页

根据高速压制工艺过程的特点,底部和侧面边界采用反弹与反射的混合格式,顶部通过改变分布函数构造能模拟动态压制过程的边界格式。利用粉体的初始密度和压制最大理想密度建立一个动态的松弛函数来代替格子Boltzmann方法的固定松弛时间... 根据高速压制工艺过程的特点,底部和侧面边界采用反弹与反射的混合格式,顶部通过改变分布函数构造能模拟动态压制过程的边界格式。利用粉体的初始密度和压制最大理想密度建立一个动态的松弛函数来代替格子Boltzmann方法的固定松弛时间。对圆柱体及单级台阶的圆柱体模具的高速压制成形过程进行二维数值模拟,直观显示压制过程中粉末的流动以及应力波的形成与传播过程。模拟结果表明:模具形状对应力波的波形有较大影响;压制完成后,圆柱体压坯最大密度差为12 mg/cm3,密度分布均匀且左右对称,压坯顶部和底部密度较中间部分密度稍大,与实验结果基本相似;圆柱体压坯中存在密度较低的横向窄带区域,揭示成形坯有可能形成分层或断裂。 展开更多

关键词 高速压制 格子BOLTZMANN方法 松弛函数 应力波

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多孔介质内流体流动的格子Boltzmann模拟 被引量：6

10

作者 朱卫兵 王猛 +2 位作者 陈宏 韩丁 刘建文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期33-40,共8页

采用格子Boltzmann方法模拟多孔介质内的流动过程,通过预测渗透率,比较了单松弛模型、多松弛模型和熵格子模型在多孔介质计算中的优劣,为研究多松弛模型中各自由参数的影响,选择了12种组合进行模拟,此外,还将大涡模拟与格子Boltzmann方... 采用格子Boltzmann方法模拟多孔介质内的流动过程,通过预测渗透率,比较了单松弛模型、多松弛模型和熵格子模型在多孔介质计算中的优劣,为研究多松弛模型中各自由参数的影响,选择了12种组合进行模拟,此外,还将大涡模拟与格子Boltzmann方法相结合模拟了多孔介质内高Reynolds数下的流动及流型的转变。结果表明:单松弛模型和熵格子模型预测的渗透率随黏度逐渐增大,而多松弛模型得到的结果随黏度变化很小,另外,多松弛模型中不同松弛参数的组合对结果有较大的影响,通过比较推荐了模拟多孔介质时的最佳组合,计算结果与经验公式吻合较好。大涡模拟与多松弛模型结合较好地预测了多孔介质内流型的转变,Reynolds数越大,多孔介质内的涡越多,并且变大。 展开更多

关键词 多孔介质 格子BOLTZMANN方法 多松弛模型 渗透率 达西流 非达西流

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桥梁断面静风荷载的格子Boltzmann方法数值计算 被引量：4

11

作者 刘天成 葛耀君 曹丰产 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期17-24,共8页

通过引入反映湍流涡粘性的湍流松弛,得到了模拟高雷诺数湍流的BGK方程。在速度相空间、物理空间和时间上对BGK方程进行离散得到了三维十九速离散速度模型;结合分区计算技术,设计了格子Boltzmann并行算法;根据亚格子Smagorinsky模型,提... 通过引入反映湍流涡粘性的湍流松弛,得到了模拟高雷诺数湍流的BGK方程。在速度相空间、物理空间和时间上对BGK方程进行离散得到了三维十九速离散速度模型;结合分区计算技术,设计了格子Boltzmann并行算法;根据亚格子Smagorinsky模型,提出了直接从粒子分布函数计算湍流松弛时间的方法。用开发的并行计算程序对分体双箱截面和闭口箱梁截面的静风荷载进行了数值识别,得到的静力三分力系数和流场压力分布与风洞试验结果及CFD宏观方法计算结果吻合,并从表面压力分布入手分析了两种桥梁截面的绕流特点。 展开更多

关键词 BGK方程 亚格子湍流模型 湍流松弛时间 桥梁断面 静风荷载

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基于MRT-LBM方法的大规模可扩展并行计算研究 被引量：3

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作者 刘智翔 方勇 +4 位作者 宋安平 徐磊 王晓伟 周丽萍 张武 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1156-1165,共10页

在大规模三维复杂流动的数值模拟中,针对具有良好数值稳定性的多弛豫时间模型格子Boltzmann方法(MRT-LBM),并结合大涡模拟湍流模型和曲面边界插值格式,分析了在D3Q19离散速度模型下的网格生成、流场信息初始化和迭代计算3部分的可并行性... 在大规模三维复杂流动的数值模拟中,针对具有良好数值稳定性的多弛豫时间模型格子Boltzmann方法(MRT-LBM),并结合大涡模拟湍流模型和曲面边界插值格式,分析了在D3Q19离散速度模型下的网格生成、流场信息初始化和迭代计算3部分的可并行性.采用MPI编程模型,从分布式集群的特点和计算量负载均衡的角度出发,分别提出了适合于大规模分布式集群的网格生成、流场信息初始化和迭代计算的并行算法.该并行算法也能有效适用于D3Q15和D3Q27离散速度模型.通过在国产神威蓝光超级计算机上的测试,分别针对求解问题总体计算规模固定和保持每个计算核中计算量一致的2种情况的并行性能分析,验证了该并行算法在十万计算核的量级下仍具有良好的加速比和可扩展性. 展开更多

关键词 大规模并行计算 可扩展 负载均衡 格子 BOLTZMANN 方法 多松弛时间模型 大涡模拟

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基于格子Boltzmann方法的非常规天然气微尺度流动基础模型 被引量：16

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作者 赵玉龙 刘香禺 +1 位作者 张烈辉 单保超 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期156-165,共10页

基于相似准则和气体真实物性参数提出一种格子Boltzmann模型中选取无因次松弛时间的新方法,同时考虑边界努森层的影响对无因次松弛时间进行修正,结合壁面二阶滑移边界条件推导出相应组合反弹/镜面反射边界条件中的关键参数,从而建立了... 基于相似准则和气体真实物性参数提出一种格子Boltzmann模型中选取无因次松弛时间的新方法,同时考虑边界努森层的影响对无因次松弛时间进行修正,结合壁面二阶滑移边界条件推导出相应组合反弹/镜面反射边界条件中的关键参数,从而建立了基于格子Boltzmann方法的适用于高温高压条件的非常规天然气微尺度流动模拟新模型。将甲烷气体在无限长微通道中的体积力驱动流动及长直微通道中受进出口压差驱动流动的模拟结果与文献中数值解及解析解进行对比,验证了模型的准确性,并对无因次松弛时间修正式进行优选。结果表明,新模型可以有效表征非常规天然气微尺度流动条件下的滑脱效应、压缩效应、气体稠密性及边界努森层影响;实现了对气体真实流动条件更加全面的表征,可作为微纳尺度非常规天然气流动模拟研究的基础模型。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 无因次松弛时间 微尺度流动 相似准则 滑脱效应 压缩效应 非常规天然气

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基于循环神经网络的棒束通道流动参数实时计算方法研究

14

作者 李翔宇 解衡 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1386-1396,共11页

针对深度学习求解物理场方程时存在的算法不可解释性,训练模型时所需数据量大、训练时间长,且不能随意修改模型边界条件等问题,本文设计了一个可用于实时计算棒束通道内流速分布的循环神经网络(recurrent neural network,RNN)。该算法以... 针对深度学习求解物理场方程时存在的算法不可解释性,训练模型时所需数据量大、训练时间长,且不能随意修改模型边界条件等问题,本文设计了一个可用于实时计算棒束通道内流速分布的循环神经网络(recurrent neural network,RNN)。该算法以RNN作为基本结构,利用多松弛时间-格子玻尔兹曼方法(multiple relaxation time-lattice Boltzmann method,MRT-LBM)构造RNN的计算单元,利用浸入法和特征线法确定神经元的结构和数量,并利用顶盖驱动流模型、5×5棒束通道仿真计算和PIV测量结果验证算法的有效性。计算结果表明,RNN在计算上述两个模型的无量纲化流速分布时,与MRT-LBM和商业CFD软件相比,残差约为0.1,残差较模型入口处的流速小1个数量级。RNN在计算棒束通道截面的无量纲化流速时,消耗的计算时间约为0.005~0.03 s,仅为MRT-LBM的1/6~1/3,且计算结果基本与PIV的测量结果相符合。同时RNN所有的计算过程都有物理方程对应,因此RNN可以在保证计算精度的前提下极大提升计算速度,且具有可解释性。RNN可为反应堆数字孪生系统提供实时模拟流动参数的计算方法,进一步提升数字孪生系统对现实环境的模拟能力。 展开更多

关键词 反应堆数字孪生系统 棒束通道 深度学习 循环神经网络 多松弛时间-格子玻尔兹曼方法

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倾斜多孔方腔内自然对流非正交MRT-LB数值模拟 被引量：1

15

作者 李培生 李伟 +2 位作者 张莹 孙金丛 王昭太 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期9-17,共9页

建立了倾斜多孔方腔自然对流的非正交多松弛系数格子Boltzmann(MRT-LB)模型,选取典型热流动问题分析了非正交转换矩阵的MRT-LB模型数值稳定性和运算效率,并对倾斜多孔方腔内自然对流现象进行了模拟研究,讨论了孔隙度ε(ε=0.4,0.6,0.9)... 建立了倾斜多孔方腔自然对流的非正交多松弛系数格子Boltzmann(MRT-LB)模型,选取典型热流动问题分析了非正交转换矩阵的MRT-LB模型数值稳定性和运算效率,并对倾斜多孔方腔内自然对流现象进行了模拟研究,讨论了孔隙度ε(ε=0.4,0.6,0.9)、倾角θ(-180°≤θ≤180°)、Rayleigh数(10~4≤Ra≤10~7)及Darcy数(Da=10^(-4),10^(-2))等参数对流动传热的影响.结果表明:非正交转换矩阵的MRT-LB模型具有更好的数值稳定性和收敛速度;倾斜多孔方腔高温壁面上平均Nusselt数随倾角变化呈M型分布;Ra数、Da数增大使得Nusselt数最大值所对应的倾斜角度θ_(max)呈滞后规律;低Ra数时Nusselt数曲线出现不连续变化现象.最后通过曲线拟合得到Nusselt数与Ra*(Ra*=DaRa)数的幂函数关系式. 展开更多

关键词 多松弛格子 Boltzmann模型 倾斜多孔方腔 自然对流 数值稳定性

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一种稳定的浸没边界-格子波尔兹曼方法 被引量：1

16

作者 吴杰 舒昌 赵宁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期316-321,共6页

基于强制边界条件的浸没边界-格子波尔兹曼方法(Immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM)提出了一种稳定的IB-LBM。在该方法中,采用了具有良好稳定性的多松弛时间(Multi-relaxation time,MRT)模型代替原来的单松弛时间(Sing... 基于强制边界条件的浸没边界-格子波尔兹曼方法(Immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM)提出了一种稳定的IB-LBM。在该方法中,采用了具有良好稳定性的多松弛时间(Multi-relaxation time,MRT)模型代替原来的单松弛时间(Single-relaxation time,SRT)模型。因而,在保证无滑移边界条件能够精确满足的同时,该方法的稳定性和适用性都得到了提高。通过对中高雷诺数下二维圆柱绕流算例的模拟,计算所得的数值结果与其他文献中的结果吻合,从而验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 浸没边界一格子波尔兹曼方法 强制边界条件 多松弛时间

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含内热源的多孔方腔自然对流非正交MRT-LBM模拟

17

作者 张莹 包进 +3 位作者 过海龙 连小龙 黄逸宸 李培生 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期241-251,共11页

为了增强多孔方腔内流体流动与传热效果,采用非正交多松弛格子Boltzmann方法(MRT-LBM)对含有内热源的多孔方腔自然对流传热现象进行了数值模拟。研究了不同冷源布置方案(Scheme A^Scheme F)、内热源结构形式(Case 1、Case 2、Case 3)、... 为了增强多孔方腔内流体流动与传热效果,采用非正交多松弛格子Boltzmann方法(MRT-LBM)对含有内热源的多孔方腔自然对流传热现象进行了数值模拟。研究了不同冷源布置方案(Scheme A^Scheme F)、内热源结构形式(Case 1、Case 2、Case 3)、内热源位置(a、b)、Darcy数、Rayleigh数等对多孔方腔内流体流动与传热的影响。计算结果表明:冷源布置方案对腔内流体流动与传热具有重要影响,当冷源左右对称布置时,腔内温度场及流场亦对称分布;在高Rayleigh数下采用Scheme A的双上部冷源布置方案能明显提高腔内的传热强度;内热源的形状对腔内对流传热影响很大,高Rayleigh数下,Case 3的布置方式更好。内热源的位置a和b对腔内的传热影响明显,提出了热壁面平均Nusselt数与位置a的拟合关系式,存在最佳的位置a(a=0.25),使得腔内的对流传热最强;热壁面平均Nusselt数亦随b值变化表现出特定的变化规律。随着b值的增加,热壁面平均Nusselt数呈现先增后减再增的趋势。 展开更多

关键词 多松弛(mrt)格子 Boltzmann模型 内热源 自然对流 多孔方腔

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改进离散格子玻尔兹曼方法的图像去噪 被引量：1

18

作者 于宁宁 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期294-301,共8页

为解决生物医学图像处理过程中存在的图像反差低下且噪声污染严重等问题,本文对离散格子玻尔兹曼方法进行了改进,提出了一种改进离散格子玻尔兹曼方法的图像去噪算法。算法对分段线性拉伸函数进行构造,并作为LBM公式的外力因子,构建演... 为解决生物医学图像处理过程中存在的图像反差低下且噪声污染严重等问题,本文对离散格子玻尔兹曼方法进行了改进,提出了一种改进离散格子玻尔兹曼方法的图像去噪算法。算法对分段线性拉伸函数进行构造,并作为LBM公式的外力因子,构建演化求解方程,通过调节变化因子σ,同步控制图像降噪与反差增强的相关程度,消除降噪与反差增强之间的对立;通过优化平衡分布加权系数,折中扩散方程的求解精度和速度;将边缘特征和迭代步长嵌入松弛因子中,实现医学图像非线性扩散的去噪,解决医学图像处理中的同步降噪与反差增强间的矛盾。仿真实验表明,该算法与其他降噪算法相比,在有效抑制噪声的同时,细节处理更为有效。 展开更多

关键词 离散格子玻尔兹曼 图像去噪 外力因子 松弛因子 平衡分布

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粗糙多孔腔体自然对流的非正交MRT-LB数值模拟

19

作者 李伟 李培生 +2 位作者 张莹 孙金丛 王昭太 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期810-816,共7页

基于非正交多松弛系数格子Boltzmann(MRT-LB)方法建立了适用于多孔方腔自然对流计算模型,选取典型热流动问题分析了非正交转换矩阵的MRT-LB模型数值准确性和运算效率,布置两种粗糙多孔方腔模型进行研究。讨论了Rayleigh数、粗糙单元个数... 基于非正交多松弛系数格子Boltzmann(MRT-LB)方法建立了适用于多孔方腔自然对流计算模型,选取典型热流动问题分析了非正交转换矩阵的MRT-LB模型数值准确性和运算效率,布置两种粗糙多孔方腔模型进行研究。讨论了Rayleigh数、粗糙单元个数n、粗糙单元横纵比A等参数对方腔内流动传热的影响,同时给出了各个参数条件下腔内流场与温度场分布。结果表明,非正交MRT-LB模型具有很好的数值准确性和收敛速度,布置粗糙单元使得壁面处流线等温线发生变形,增大粗糙元单元个数n或横纵比A均会恶化方腔传热。 展开更多

关键词 多松弛格子Boltzmann模型 多孔方腔 自然对流 表面粗糙度 数值稳定性

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一种模拟不可压流的节点间断有限元-格子波尔兹曼方法

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作者 吴杰 刘琛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期662-668,共7页

基于节点间断有限元方法,本文提出了一种求解格子波尔兹曼方程(Lattice Boltzmann equation,LBE)的新方法,即节点间断有限元-格子波尔兹曼方法(Nodal discontinuous Galerkin-Lattice Boltzmann method,NDGLBM)。在该方法中,LBE的碰撞... 基于节点间断有限元方法,本文提出了一种求解格子波尔兹曼方程(Lattice Boltzmann equation,LBE)的新方法,即节点间断有限元-格子波尔兹曼方法(Nodal discontinuous Galerkin-Lattice Boltzmann method,NDGLBM)。在该方法中,LBE的碰撞过程和迁移过程被拆分成了两步:碰撞过程用LBM多松弛时间(Multiple relaxation time,MRT)模型进行求解,迁移过程则写成对流方程并采用节点间断有限元方法进行求解。其中,空间离散采用了非结构网格,时间离散采用了四阶、五步龙格-库塔格式。为了验证NDG-LBM的可行性,文中模拟了顶盖驱动方腔流、静止单个圆柱绕流、旋转-静止双圆柱绕流以及高雷诺数NACA0012翼型绕流。计算所得的数值结果与其他文献中的结果吻合度很好。 展开更多

关键词 节点间断有限元方法 格子波尔兹曼方法 多松弛时间 对流方程纹

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