×

标准网格上热可压缩流动的三维网格模型。 (英文) Zbl 1349.76680号

摘要:建立了一个三维双分布函数热格子Boltzmann模型,用于模拟低马赫数极限下的热可压缩流动。流场和能量守恒方程均采用LB方法求解。采用标准格子上的高阶密度分布函数求解流场,采用能量分布函数计算温度场。在Navier-Stokes-Furier方程中,用高阶Hermite多项式展开式恢复了理想热气体的状态方程。通过Hermite展开得到了D3Q15、D3Q19和D3Q27晶格的平衡分布函数。它们表现出源自离散晶格对称性差异的轻微差异。使用正交多项式形式的外力添加LB模型中用于三阶导数的修正项。考虑到几个测试案例,即热Couette流、Rayleigh-Bénard对流、方腔自然对流和三维封闭箱中的球形爆炸,对现有模型进行了成功评估。数值结果与以前作者给出的解析解和结果吻合得很好。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法

软件:

AMROC公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 钱,Y。;D’Humiéres,D。;Lallemand,P.,Navier-Stokes方程的格子BGK模型,Europhys。莱特。,17, 479-484 (1992) ·Zbl 1116.76419号
[2] Chen,S.Y。;Doolen,G.D.,流体流动的Lattice Boltzmann方法,阿努。Rev.流体机械。,30, 329-364 (1998) ·Zbl 1398.76180号
[3] Succi,S.,《格子Boltzmann方程:流体动力学及其以外》,数值数学和科学计算(2001),克拉伦登出版社·Zbl 0990.76001号
[4] 艾登,C.K。;Clausen,J.R.,《复杂流动的晶格-玻尔兹曼方法》,年。Rev.流体机械。,42, 439-472 (2010) ·兹比尔1345.76087
[5] Chen,L。;康(Kang,Q.)。;穆,Y。;何,Y.-L。;陶文清,《赝势多相晶格玻尔兹曼模型:方法和应用的评论》,《国际热质传递杂志》。,76, 210-236 (2014)
[6] Lallemand,P。;Luo,L.S.,混合有限差分热晶格Boltzmann方程,Int.J.Mod。物理学。B、 17、41-47(2003)
[7] Siebert,D.N。;洛杉矶黑格尔。;Philippi,P.C.,Lattice Boltzmann方程线性稳定性分析:热模型和非热模型,Phys。E版,77,第026707条pp.(2008)
[8] Qian,Y.H.,用晶格BGK模型模拟热流体动力学,科学杂志。计算。,8, 231-242 (1993) ·Zbl 0783.76004号
[9] 亚历山大·F·J。;陈,H。;陈,S。;Doolen,G.D.,可压缩流体的格子Boltzmann模型,物理学。修订版A,46,1967-1970(1992)
[10] 陈,Y。;Ohashi,H。;Akiyama,M.,宏观动力学方程中无非线性偏差的热晶格Bhatnagar-Gross-Krook模型,物理学。E版,502776-2783(1994)
[11] J.W.Shim。;Gatignol,R.,基于泰勒展开的理论简单推导的热晶格玻尔兹曼方法,Phys。E版,83,第046710条pp.(2011)
[12] Frapolli,北卡罗来纳州。;南部奇卡塔马拉。;Karlin,I.,热流的多速熵格子Boltzmann模型,物理学。版本E,90,4,第043306条pp.(2014)
[13] 新泽西州Prasianakis。;Chikatamarla,S.S。;卡林,I.V。;Ansumali,S。;Boulouchos,K.,热流模拟的熵格子Boltzmann方法,数学。计算。模拟。,72179-183(2006年)·Zbl 1116.76418号
[14] 新泽西州Prasianakis。;Karlin,I.V.,标准晶格热流模拟的格子Boltzmann方法,Phys。E版,76,第016702条,pp.(2007)
[15] 新泽西州Prasianakis。;Karlin,I.V.,《模拟标准晶格上可压缩流动的格子Boltzmann方法》,Phys。E版,78,第016704条,pp.(2008)
[16] 何晓云。;Chen,S.Y。;Doolen,G.D.,不可压缩极限下格子Boltzmann方法的一个新的热模型,J.Comput。物理。,146, 282-300 (1998) ·Zbl 0919.76068号
[17] 郭振林。;郑长庚。;史,公元前。;Zhao,T.S.,低马赫数流动的热晶格Boltzmann方程:解耦模型,Phys。E版,75,第036704条,pp.(2007)
[18] Lallemand,P。;罗,L.S.,晶格玻尔兹曼方法理论:二维和三维的声学和热学性质,物理学。E版,68,第036706条,pp.(2003)
[19] Shan,X.W。;袁,X.F。;Chen,H.D.,《流体动力学的动力学理论表示:一种超越Navier-Stokes方程的方法》,《流体力学杂志》。,550, 413-441 (2006) ·Zbl 1097.76061号
[20] Chikatamarla,S.S。;卡林,I.V.,晶格玻尔兹曼理论的熵和伽利略不变性,物理学。修订稿。,97,第190601条,pp.(2006)·Zbl 1228.82079号
[21] Chikatamarla,S.S。;Karlin,I.V.,晶格Boltzmann方法的晶格,物理学。E版,79,第046701条,pp.(2009)
[22] Hung,L。;Yang,J.,热流动的耦合晶格Boltzmann模型,IMA J.Appl。数学。,76774-789(2011年)
[23] Tölke,J.,基于格子Boltzmann方法的低马赫数可压缩流动热模型,J.Compute。西奥。纳米科学。,3, 1-9 (2006)
[24] 李,Q。;罗,K。;何毅。;Tao,W.,用于模拟标准晶格热流的耦合晶格Boltzmann模型,Phys。E版,85,第016710条,pp.(2012)
[25] 卡林,I.V。;Sichau博士。;Chikatamarla,S.S.,热流的一致双种群格子Boltzmann模型,Phys。E版,88,第063310条pp.(2013)
[26] Wolf-Gladrow,D.A.,《格子格子自动机和格子Boltzmann模型:简介》(2000),Springer·Zbl 0999.82054号
[27] Qian,Y.-H.,格点BGK模型中的分数传播和交错不变量的消除,国际期刊Mod。物理学。C、 8、04、753-761(1997)
[28] 张,R。;陈,H。;Qian,Y.H。;Chen,S.,有效体积晶格Boltzmann格式,物理学。E版,63,第056705条,pp.(2001)
[29] Scagliarini,A。;二倍体,L。;斯布拉加利亚,M。;杉山,K。;Toschi,F.,《热流的格子Boltzmann方法:连续极限和可压缩Rayleigh-Taylor系统的应用》,Phys。流体,22,5,第055101条pp.(2010)·Zbl 1190.76109号
[30] 维伦德尔斯,J。;Merci,B。;Dick,E.,具有较大水平温差的方形腔体中自然对流传热问题的基准解,国际J·数值。《热流体流动方法》,13,1057-1078(2003)·Zbl 1057.76055号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。