带边界玻尔兹曼晶格流体的动量传递

我们研究了格子Boltzmann方程（LBE）中曲线边界的速度边界条件。我们结合“反弹”格式和一阶或二阶空间插值，提出了移动边界的LBE边界条件。所提出的边界条件是一种简单、稳健、高效和精确的格式。对于两种情况，证明了边界条件的二阶精度：（1）与时间相关的二维圆Couette流和（2）经过周期性圆柱阵列的二维定常流（流经圆柱多孔介质）。对于前一种情况，将格子Boltzmann解与Navier–Stokes方程的解析解进行了比较。对于后一种情况，将晶格Boltzmann解与Navier–Stokes方程的有限元解进行了比较。两种流动的格子Boltzmann解与Navier–Stokes方程的解非常吻合。我们还分析了两种初始条件下流体和边界之间动量传递产生的转矩：（a）脉冲启动的圆柱体和静止的流体，以及（b）均匀旋转的流体和静止的圆柱体。