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张文欢;黄长生;王一航;史宝昌;邝世波;柴振华

多重松弛格子Boltzmann模型中应变率张量的计算。 （英语） Zbl 1415.78012号

计算。数学。申请。 75，第8期，2888-2902（2018）.
摘要：多重松弛时间（MRT）格子Boltzmann（LB）模型是LB模型的一个重要类别，与传统的单松弛时间（SRT）LB模型相比具有许多优点。通常，应变速率张量的计算对于某些复杂流动的MRT-LB模拟至关重要。目前，只有两个公式可用于计算MRT-LB模型中的应变率张量。一种是使用宏观力矩的非平衡部分计算应变率张量（Yu公式）[H.余等，计算。流体35，编号8-9，957-965（2006；Zbl 1177.76168号)]. 另一种方法是使用密度分布函数的非平衡部分（Chai公式）计算应变率张量[最后一位作者等，J.non-Newton.Fluid Mech.166，No.5-6，332-342（2011；Zbl 1281.76041号)]. 这两个公式的数学表达式如此不同，以至于我们不知道在MRT-LB模型中计算应变率张量时应该选择哪个公式。为了克服这一问题，本文对柴余公式之间的关系进行了理论研究。结果表明，余公式可以从柴公式推导出来，尽管它们各有优缺点。尤其是，Yu公式的计算效率更高，而Chai公式适用于MRT-LB模型的更多晶格模式。此外，从Chai公式推导特定晶格模式中的Yu公式比Yu等人提出的更方便。

MSC公司：

78平方米 光谱、配点及相关方法在光学和电磁理论问题中的应用
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等

关键词：

格子玻尔兹曼模型;多重弛豫时间;应变率张量

引文：

Zbl 1177.76168号;Zbl 1281.76041号
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{W.Zhang}等人，计算。数学。申请。75，第8号，2888--2902（2018；Zbl 1415.78012）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] 陈，S。；Doolen，G.D.，流体流动的格子Boltzmann方法，年度。流体力学版次。，30329-364（1998年）·Zbl 1398.76180号
[2] Succi，S.，《格子Boltzmann方程：流体动力学及以后》（2001），牛津大学出版社·Zbl 0990.76001号
[3] 艾登，C.K。；Clausen，J.R.，《复杂流动的晶格-玻尔兹曼方法》，年。流体力学版次。，42, 439-472 (2010) ·Zbl 1345.76087号
[4] Zhang，J.，微流体的格子Boltzmann方法：模型和应用，微流体。纳米流体。，10, 1-28 (2011)
[5] Suga，K.，《复杂微流动的格子Boltzmann方法：实际应用的适用性和局限性》，流体动力学。研究，45，034501（2013）·Zbl 1309.76170号
[6] 博伊德，J。；别克，J.M。；Green，S.，使用晶格玻尔兹曼方法分析稳定和振荡流动中的Casson和Carreau Yasuda非牛顿血液模型，Phys。流体，19093103（2007）·Zbl 1182.76081号
[7] Krafczyk，M。；Cerrolaza，M。；舒尔茨，M。；Rank，E.，用格子Boltzmann方法分析通过人工主动脉瓣的三维瞬态血流，J.Biomech。，31, 453-462 (1998)
[8] 阿托利，A.M。；Hoekstra，A.G。；Sloot，P.M.A.，人体腹主动脉-腹主动脉收缩流的介观模拟，J.Biomech。，39, 873-884 (2006)
[9] Rybicki，F.J。；Melchionna，S。；Mitsouras，D。；Coskun，A.U.，《320探头行前瞻性ECG门控单次心跳CT血管造影预测冠状动脉斑块进展和潜在破裂：内皮剪切应力的Lattice Boltzmann评估》，《国际心血管杂志》。图像。，25, 289-299 (2009)
[10] 加巴内利，S。；德雷泽，G。；Koplik，J.，非牛顿（幂律）流体的格子Boltzmann方法，物理学。E版，72，046312（2005）
[11] M.吉野。；霍塔，Y。；Hirozane，T.（广赞，T.）。；Endo，M.，基于格子Boltzmann方法的不可压缩非牛顿流体流动的数值方法，J.non-Newton。流体力学。，147, 69-78 (2007) ·Zbl 1195.76333号
[12] Vikhansky，A.，屈服应力液体的晶格-玻尔兹曼方法，J.Non-Newton。流体力学。，155, 95-100 (2008) ·Zbl 1274.76285号
[13] Krüger，T。；瓦尼克，F。；Raabe，D.，标准Bhatnagar-Gross-Krook晶格Boltzmann方法中偏应力张量的二阶收敛，Phys。E版，82025701（2010）
[14] Chai，Z.H。；史，公元前。；郭振林。；Rong，F.M.，广义牛顿流体流动的多重松弛时间格子Boltzmann模型，J.Non-Newton。流体力学。，166, 332-342 (2011) ·兹比尔1281.76041
[15] Huilgol，R.R。；Kefayati，G.H.R.，《从介观模型到连续介质力学：牛顿流体和非牛顿流体》，J.non-Newton。流体力学。，233, 146-154 (2016)
[16] Papenkort，S。；Voigtmann，T.，《粘弹性剪切稀化流体的格子Boltzmann模拟》，J.Chem。物理。，143, 044512 (2015)
[17] 康拉德，D。；施耐德，A。；Böhle，M.，《非牛顿格子Boltzmann模拟的准确性》，J.Compute。物理。，301, 218-229 (2015) ·Zbl 1349.76670号
[18] 毛重，M。；北卡罗来纳州莫拉迪。；齐科斯，G。；Varnik，F.，非理想流体晶格Boltzmann模拟中的剪切应力，Phys。E版，83，017701（2011）
[19] Wang，Y。；舒，C。；Yang，L.M.，用于大密度比和高雷诺数三维流动的改进型多相格子Boltzmann通量求解器，J.Compute。物理。，302, 41-58 (2015) ·兹比尔1349.76747
[20] Yu，H.D。；Girimaji，S.S。；Luo，L.S.，《使用晶格玻尔兹曼方法研究有和无框架旋转的衰减各向同性湍流的DNS和LES》，J.Compute。物理。，209, 599-616 (2005) ·兹比尔1138.76373
[21] Lammers，P。；贝罗诺夫，K.N。；沃尔科特，R。；布伦纳，G。；Durst，F.，Lattice BGK直接数值模拟不可压缩平面通道流动中充分发展的湍流，计算与流体，35，1137-1153（2006）·Zbl 1177.76160号
[22] Kuwata，Y。；Suga，K.，Lattice Boltzmann多孔和粗糙壁上界面湍流的直接数值模拟，《国际热流杂志》，61，145-157（2016）
[23] Yu，H.D。；Luo，L.S。；Girimaji，S.S.，使用MRT格子Boltzmann模型的湍流方形射流大涡模拟，计算。流体，35957-965（2006）·Zbl 1177.76168号
[24] 马拉菠菜。；Sagaut，P.，格子Boltzmann方法的一致亚网格尺度建模，J.流体力学。，700, 514-542 (2012) ·Zbl 1248.76120号
[25] 马拉菠菜。；Sagaut，P.，基于格子Boltzmann方法的大涡模拟墙模型，J.Compute。物理。，275, 25-40 (2014) ·Zbl 1349.76126号
[26] Krüger，T.等人。；瓦尼克，F。；Raabe，D.，格子Boltzmann模拟中的剪切应力，Phys。版本E，79，046704（2009）
[27] Chai，Z.H。；Zhao，T.S.，多重松弛时间晶格Boltzmann方程中的强迫项对剪切应力或应变率张量的影响，Phys。E版，86，016705（2012）
[28] Yong，W.A。；Luo，L.S.，简单边界条件下格子Boltzmann方程中粘性应力的精度，物理学。E版，86，065701（2012）
[29] 宁，Y。；Premnath，K.N。；Patil，D.V.，中心矩格子Boltzmann方法特性的数值研究，国际。J.数字。《液体方法》，8259-90（2016）
[30] Hou，S。；斯特林，J。；陈，S。；Doolen，G.D.，《高雷诺数流动的格子Boltzmann子网格模型》，菲尔德研究所通信。，6, 151-166 (1996) ·兹伯利0923.76275
[31] Premnath，K.N。；M.J.帕蒂森。；Banerjee，S.，带强迫项的广义格子Boltzmann方程，用于计算壁面湍流，物理学。版本E，79，026703（2009）
[32] 帕蒂森，M.J。；Premnath，K.N。；Banerjee，S.，使用受迫广义晶格Boltzmann方程计算方形管道中的湍流和二次运动，Phys。版本E，79，026704（2009）
[33] 贾法里，S。；Rahnama，M.，Shear使用广义格子Boltzmann方程改进了Smagorinsky湍流通道流建模，国际。J.数字。《液体方法》，67，700-712（2011）·Zbl 1329.76284号
[34] Wu，H。；Wang，J。；Tao，Z.，基于格子Boltzmann方法框架的大涡模拟湍流通道流动中的被动传热，国际热流杂志，32，1111-1119（2011）
[35] Fallah，K。；卡亚特，M。；Borghei，M.H.，非牛顿流体通过旋转圆柱的多重松弛时间晶格Boltzmann模拟，J.non-Newton。流体力学。，177, 1-14 (2012)
[36] 李秋霞。；Hong，N。；史，公元前。；Chai，Z.H.，使用多松弛时间格子Boltzmann方法模拟二维方腔中幂律流体流动，Commun。计算。物理。，15, 265-284 (2014) ·Zbl 1373.76254号
[37] Chen，S.G.（陈世杰）。；Zhang，C.H。；Feng，Y.T.，用多重松弛时间格子Boltzmann模型对Bingham塑性流动进行三维模拟，工程应用。公司。，10, 347-360 (2016)
[38] 垃圾，M。；Klar，A。；Luo，L.S.，格子Boltzmann方程的渐近分析，J.Compute。物理。，210, 676-704 (2005) ·Zbl 1079.82013年
[39] 杜米埃（D.Humières）。；金兹堡，I。；Krafczyk，M。；Lallemand，P。；Luo，L.S.，三维多重弛豫时间晶格Boltzmann模型，Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。数学。物理学。工程科学。，360, 437-451 (2002) ·Zbl 1001.76081号
[40] 何晓云。；Luo，L.S.，不可压缩Navier-Stokes方程的格子Boltzmann模型，J.Stat.Phys。，88, 927-944 (1997) ·Zbl 0939.82042号
[41] Skordos，P.A.，晶格玻尔兹曼方法的初始条件和边界条件，Phys。E版，484823（1993）
[42] dHumières，D.，（Shizgal，B.D.；Weaver，D.P.，《广义格子Boltzmann方程》，《航空航天计划》，第159卷（1992）），450-458
[43] Lallemand，P。；罗，L.S.，晶格玻尔兹曼方法理论：色散，耗散，各向同性，伽利略不变性和稳定性，物理学。修订版E，61，6546-6562（2000）
[44] Suga，K。；Kuwata，Y。；高岛，K。；Chikasue，R.，湍流的D3Q27多重松弛时间格子Boltzmann方法，计算。数学。申请。，69, 518-529 (2015) ·Zbl 1443.76186号
[45] 郭，Z。；Zhao，T.S.，曲线坐标下的显式有限差分格子Boltzmann方法，Phys。E版，67066709（2003）
[46] 梅，R。；Luo，L.S。；Lallemand，P。；dHumières，D.，格子Boltzmann模拟的一致初始条件，计算与流体，35，855-862（2006）·Zbl 1177.76319号
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