坡面流的Lattice Boltzmann方法数值模拟 被引量：3

1

作者 刘战军 刘宁宁 《水文》 CSCD 北大核心 2020年第3期29-33,8,共6页

以一维运动波方程为研究对象,给出Lattice Boltzmann方法的D1Q5速度模型在一维坡面流的数值模拟中的具体步骤,并将其计算结果与解析解进行比较,同时分析了步长和弛豫时间的选取对计算精度的影响。结果表明:Lattice Boltzmann方法可以较... 以一维运动波方程为研究对象,给出Lattice Boltzmann方法的D1Q5速度模型在一维坡面流的数值模拟中的具体步骤,并将其计算结果与解析解进行比较,同时分析了步长和弛豫时间的选取对计算精度的影响。结果表明:Lattice Boltzmann方法可以较好地应用于坡面流数值模拟中,空间步长的选取对计算精度的影响较大,弛豫时间的取值应在[1.0,1.2]范围内为宜。 展开更多

关键词 lattice boltzmann方法 一维坡面流 平衡态分布函数 弛豫时间

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基于Lattice Boltzmann方法的洪水演进模拟 被引量：2

2

作者 刘宁宁 时勇 孙华林 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第6期133-137,共5页

采用离散方法求解圣维南方程组的简化形式来推求下游断面未来洪水过程是目前洪水演算中最为常见的水力学方法。但这种方法存在的数值不稳定、计算速度慢等问题,也是目前宏观方法描述流体运动的一个挑战。Lattice Boltzmann方法以粒子速... 采用离散方法求解圣维南方程组的简化形式来推求下游断面未来洪水过程是目前洪水演算中最为常见的水力学方法。但这种方法存在的数值不稳定、计算速度慢等问题,也是目前宏观方法描述流体运动的一个挑战。Lattice Boltzmann方法以粒子速度分布函数为研究对象,在求解非线性偏微分方程组时,将非线性偏微分方程组转化为Lattice Boltzmann演进方程,从而变为简单的线性方程,使得计算效率得到大大提高。研究选用线性扩散波方程来描述河道洪水波运动,采用对空间坐标不进行多尺度处理,而对时间坐标引入五个时间尺度的多尺度展开方式,建立了线性扩散波方程的Lattice Boltzmann方法D1Q5速度模型,进而推求下断面洪水过程。文中分别采用Muskingum法、解析解法和Lattice Boltzmann方法的D1Q5速度模型对长江上游龙街—乔家河段、湖南资水柘溪水电站下游江南—夫溪河段进行洪水演算,3种方法的洪峰相对误差、峰现时间、确定性系数模拟的结果相似,从而验证了Lattice Boltzmann方法的准确性。同时分析了时间步长、空间步长和弛豫时间的选取对计算精度的影响。结果表明:Lattice Boltzmann方法可以很好的预测洪水过程,且计算效率较宏观方法得到大大提高,空间步长的取值比时间步长的取值对精度的影响大,在进行洪水演算时,应结合上下游断面长度,选取合适的空间步长,弛豫时间τ的取值不宜过大,建议在[1.5,3]范围内为宜。 展开更多

关键词 lattice boltzmann方法 扩散波方程 平衡态分布函数 弛豫时间

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封闭方腔自然对流的格子-Boltzmann方法动态模拟 被引量：9

3

作者 童长青 何雅玲 +1 位作者 王勇 刘迎文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期32-36,共5页

以压力分布函数和内能密度分布函数为基本演化变量,构建了一个新的不可压缩的双分布函数热格子-Boltzmann模型.对封闭方腔内自然对流进行数值分析的结果表明,该模型可以克服原模型的可压缩效应,并在一定程度上提高了计算结果的数值精度... 以压力分布函数和内能密度分布函数为基本演化变量,构建了一个新的不可压缩的双分布函数热格子-Boltzmann模型.对封闭方腔内自然对流进行数值分析的结果表明,该模型可以克服原模型的可压缩效应,并在一定程度上提高了计算结果的数值精度.以此模型动态模拟封闭方腔自然对流的形成和演化过程的结果表明:Ra越大,流场的演化越复杂,稳定状态下方腔内涡的数量越多,高低温壁面附近的换热越强烈,压强逐渐呈现出中心低,上、下壁面附近高的对称分布. 展开更多

关键词 格子-boltzmann 自然对流 动态模拟

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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

4

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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多孔介质内流体流动的格子Boltzmann模拟 被引量：6

5

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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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

6

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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坡面流格子Boltzmann方法与Preissmann隐式差分法模拟 被引量：4

7

作者 张小娜 冯杰 +1 位作者 张东辉 刘宁宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期132-139,共8页

以D1Q5速度模型为例,时间多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动方程;通过理想算例,以解析解为标准,比较了格子Boltzmann方法与应用广泛的Preissmann4点隐式差分法的计算精度。研究... 以D1Q5速度模型为例,时间多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动方程;通过理想算例,以解析解为标准,比较了格子Boltzmann方法与应用广泛的Preissmann4点隐式差分法的计算精度。研究表明,对于模拟坡脚断面水深和单宽流量过程,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度高于Preissmann 4点隐式差分法,尤其在退水阶段。对于达到平衡时间之前的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度也高于Preissmann 4点隐式差分法。但对于达到平衡时间之后的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型在x=1 m点上出现了较大的相对误差,计算精度逊于Preissmann 4点隐式差分法。将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动时,弛豫时间选择范围以[1,1.2]s为宜。 展开更多

关键词 坡面流 格子boltzmann方法 Preissmann隐式差分法 D1Q5速度模型 弛豫时间

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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

8

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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用格子Boltzmann方法研究Burgers方程 被引量：20

9

作者 阎广武 阎广武 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期143-151,共9页

提出了用于Ｂｕｒｇｅｒｓ方程的格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型．应用Ｃｈａｐｍａｎ－Ｅｎｓｋｏｇ展开和多重尺度技术。通过选择平衡态分布函数的高阶矩，得到了几种精度的＂ｕｒｇｅｒｓ方程，模型中的参数通过分析耗散性质和色散性质... 提出了用于Ｂｕｒｇｅｒｓ方程的格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型．应用Ｃｈａｐｍａｎ－Ｅｎｓｋｏｇ展开和多重尺度技术。通过选择平衡态分布函数的高阶矩，得到了几种精度的＂ｕｒｇｅｒｓ方程，模型中的参数通过分析耗散性质和色散性质给出． 展开更多

关键词 格子B方法 BURGERS方程 模型方程

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考虑温度时变效应氯离子侵蚀混凝土的格子Boltzmann数值模型 被引量：1

10

作者 张跃 申林方 +1 位作者 王志良 董武书 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期16035-16041,共7页

对于长期暴露在氯盐环境下的混凝土结构,在外界温度影响下氯离子的侵蚀作用非常复杂,会影响钢筋锈蚀进程及其耐久性。为此,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述混凝土温度场和氯离子浓度场的演化过程,考虑外界温度的时变效应... 对于长期暴露在氯盐环境下的混凝土结构,在外界温度影响下氯离子的侵蚀作用非常复杂,会影响钢筋锈蚀进程及其耐久性。为此,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述混凝土温度场和氯离子浓度场的演化过程,考虑外界温度的时变效应,建立氯离子侵蚀混凝土的数值模型。在此基础上,讨论水灰比、饱和度和昼夜温差等因素对氯离子侵蚀机制以及混凝土服役寿命的影响。研究表明:随着水灰比的增大,氯离子扩散系数逐渐增大,从而加剧了氯离子的侵蚀作用。混凝土饱和度越大,氯离子的扩散速率越快,从而导致混凝土的服役寿命缩短,当饱和度超过75%时,混凝土的服役寿命变化趋势逐渐趋于稳定。此外,昼夜温差越大,其对扩散系数的影响越显著,但总体而言,昼夜温差的变化对混凝土服役寿命的影响并不突出。 展开更多

关键词 格子boltzmann方法 氯离子侵蚀 温度时变效应 服役寿命

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基于改进的速度修正IB-MRT-LBM翼型绕流仿真

11

作者 张佳宁 刘开豪 +1 位作者 危远辉 潘佳振 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第19期7-14,共8页

在IB-MRT-LBM中,固体边界用拉格朗日点来表示,较多的拉格朗日点数量可以更为精准地反映出固体的几何特征,但拉格朗日点过于密集会降低计算的稳定性。基于拉格朗日插值速度修正的IB-MRT-LBM,针对拉格朗日点密集的浸没边界提出了一种改进... 在IB-MRT-LBM中,固体边界用拉格朗日点来表示,较多的拉格朗日点数量可以更为精准地反映出固体的几何特征,但拉格朗日点过于密集会降低计算的稳定性。基于拉格朗日插值速度修正的IB-MRT-LBM,针对拉格朗日点密集的浸没边界提出了一种改进的速度修正方法,对密集点边界进行三阶精度的插值修正,从而实现了计算快速收敛稳定。以NACA0012翼型为研究对象,采用二重网格加密方法对流场进行网格划分,对均匀来流下的静止翼型和升沉俯仰耦合运动翼型进行仿真。计算结果表明,改进的速度修正算法实现了密集点边界的稳定计算,为水翼、仿生推进器等复杂流固耦合问题提供了兼具高稳定性、高精度与低耗散特性的数值计算方法。 展开更多

关键词 浸没边界法 格子波尔兹曼法 流固耦合 多松弛时间模型 翼型绕流

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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

12

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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基于格子Boltzmann方法的液压激振管道压力冲击的研究 被引量：6

13

作者 袁鑫 吴万荣 郝前华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期250-257,共8页

为研究液压激振管道的压力冲击问题,引入一种基于介观粒子的格子Boltzmann方法,建立液压激振管道的多松弛格子演化模型,模拟阀门关闭引起的管道压力冲击;在不同阀门关闭时间、不同流速变化条件下,分析管道压力冲击的变化规律以及管道中... 为研究液压激振管道的压力冲击问题,引入一种基于介观粒子的格子Boltzmann方法,建立液压激振管道的多松弛格子演化模型,模拟阀门关闭引起的管道压力冲击;在不同阀门关闭时间、不同流速变化条件下,分析管道压力冲击的变化规律以及管道中速度场对压力的影响。仿真分析结果表明:关阀时间与管道压力波周期的关系是影响管道压力冲击的根本原因;通过与传统有限体积法的模拟结果进行对比,得出格子Boltzmann方法能较好地模拟液压激振中管道的压力冲击,与传统方法模拟结果有较好的一致性,且格子方法的运算效率更高;速度场的分析表明,速度瞬变是压力瞬变的根本原因。两种分析方法对比表明,格子Boltzmann方法方法具有易于编程实现、计算效率高等特点,可以应用于复杂液压激振系统的分析研究。 展开更多

关键词 液压激振 格子boltzmann方法 多松弛 管道 压力冲击 速度场

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基于格子Boltzmann方法的船舶风力助推转子绕流特性 被引量：3

14

作者 穆鑫 王蛟 +3 位作者 苏石川 耿珊珊 Verendiaikin German 李毅 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第7期111-117,共7页

风力转子推进装置节能环保,降低推力成本,有利于船舶行业的绿色发展。基于多松弛格子Boltzmann方法,对并列风力助推转子绕流进行数值模拟。首先模拟单圆柱绕流的流动特性,以验证程序的可靠性,重点探究双圆柱的间距比和转速比对圆柱绕流... 风力转子推进装置节能环保,降低推力成本,有利于船舶行业的绿色发展。基于多松弛格子Boltzmann方法,对并列风力助推转子绕流进行数值模拟。首先模拟单圆柱绕流的流动特性,以验证程序的可靠性,重点探究双圆柱的间距比和转速比对圆柱绕流特性的影响。获取圆柱的升阻力系数以及尾流流型,验证临界转速比的存在。结果显示:旋转可以有效地抑制涡的生成和脱落,当转速比达到临界转速比时,漩涡彻底消失,流场变得稳定;时均升力系数的绝对值和时均阻力系数随转速比的增大分别增大和减小。 展开更多

关键词 格子boltzmann方法 风力助推转子 多松弛 曲线边界

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多松弛时间格子Boltzmann方法的黏滞吸收边界

15

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

16

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

17

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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多弛豫时间格子波尔兹曼方法的分块算法 被引量：4

18

作者 杨帆 施徐明 +2 位作者 郭雪岩 陈铁军 吴玉林 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期56-60,共5页

为了进一步提高格子波尔兹曼方法计算效率,对"多弛豫时间"格子波尔兹曼方法的分块算法进行了研究,通过适当的处理来耦合各分块区域之间的计算,以满足界面处质量、动量及应力的连续,并保证物理时间上的同步.采用该算法对雷诺数... 为了进一步提高格子波尔兹曼方法计算效率,对"多弛豫时间"格子波尔兹曼方法的分块算法进行了研究,通过适当的处理来耦合各分块区域之间的计算,以满足界面处质量、动量及应力的连续,并保证物理时间上的同步.采用该算法对雷诺数为100时两平板间二维偏置圆柱绕流非定常流动进行了数值模拟.计算中分为2个区,将圆柱附近区域网格加密,就粗细网格间距比值为1,2,4,8共4种情况分别进行了计算,得到了圆柱附近涡量分布图与圆柱阻力和升力系数.计算结果表明:随着圆柱附近局部网格密度的增加,流场中存在于圆柱前驻点附近的非物理振荡现象得到了显著的消除;当网格密度达到一定程度后,计算所得圆柱阻力和升力系数与基准解的吻合程度令人满意,从而验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 格子波尔兹曼方法 多弛豫时间 分块算法 网格加密 圆柱绕流

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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

19

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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一种稳定的浸没边界-格子波尔兹曼方法 被引量：1

20

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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