Về điều kiện biên áp suất và vận tốc cho mô hình Boltzmann lưới BGK

Physics of Fluids - Tập 9 Số 6 - Trang 1591-1598 - 1997
Qisu Zou1,2, Xiaoyi He3
1Department of Mathematics, Kansas State University, Manhattan, Kansas, 66506
2Theoretical Division, Los Alamos National Lab, Los Alamos, New Mexico 87545
3Center for Nonlinear Studies and Theoretical Biology and Biophysics Group, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545

Tóm tắt

Các điều kiện biên áp suất (mật độ) và vận tốc được nghiên cứu cho các mô hình Boltzmann lưới BGK 2-D và 3-D (LBGK) và một phương pháp mới để xác định các điều kiện này được đề xuất. Các điều kiện này được xây dựng nhất quán với điều kiện biên tường, dựa trên ý tưởng về sự phản hồi của phân phối không cân bằng. Khi những điều kiện này được sử dụng cùng với mô hình LBGK không nén [J. Stat. Phys. 81, 35 (1995)], kết quả mô phỏng khôi phục được nghiệm phân tích của dòng chảy Poiseuille phẳng được điều khiển bởi sự chênh lệch áp suất (mật độ). Điều kiện biên phản hồi tường nửa chừng cũng được sử dụng với các điều kiện đầu vào/đầu ra áp suất (mật độ) được đề xuất trong bài báo này và trong Phys. Fluids 8, 2527 (1996) để nghiên cứu dòng chảy Poiseuille 2-D và dòng chảy trong ống vuông 3-D. Các kết quả số được kết quả với độ chính xác khoảng bậc hai. Độ lớn của sai số của điều kiện biên phản hồi tường nửa chừng có thể so sánh với sai số của các điều kiện biên khác đã được công bố và nó có độ ổn định tốt hơn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

1993, On the small-scale dynamical behavior of lattice BGK and lattice Boltzmann schemes, J. Sci. Comput., 8, 219, 10.1007/BF01060931

1995, A consistent hydrodynamic boundary condition for the lattice Boltzmann method, Phys. Fluids, 7, 203, 10.1063/1.868767

1993, Initial and boundary conditions for the lattice Boltzmann method, Phys. Rev. E, 48, 4823, 10.1103/PhysRevE.48.4823

1996, A non-slip boundary condition for lattice Boltzmann simulations, Phys. Fluids, 7, 2928

1996, Boundary conditions for the lattice Boltzmann method, Phys. Fluids, 8, 1788, 10.1063/1.868961

1996, On boundary conditions in lattice Boltzmann methods, Phys. Fluids, 8, 2527, 10.1063/1.869035

1995, Analytical solutions of the lattice Boltzmann BGK model, J. Stat. Phys., 81, 319, 10.1007/BF02179981

1997, Analytic solutions of simple flows and non-slip boundary condition for the lattice Boltzmann BGK model, J. Stat. Phys., 87, 115, 10.1007/BF02181482

1991, Lattice Boltzmann model for simulation of magnetohydrodynamics, Phys. Rev. Lett., 67, 3776, 10.1103/PhysRevLett.67.3776

1992, Recovery of Navier-Stokes equations using a lattice-gas Boltzmann method, Europhys. Lett., 17, 479

1992, Recovery of Navier-Stokes equations using a lattice-gas Boltzmann method, Phys. Rev. A, 45, 5771

1993, Lattice BGK models for Navier-Stokes equation, Europhys. Lett., 21, 255, 10.1209/0295-5075/21/3/001

1995, Simulation of cavity flow by the lattice Boltzmann method, J. Comput. Phys., 118, 329, 10.1006/jcph.1995.1103

1995, An improved incompressible lattice Boltzmann model for time-independent flows, J. Stat. Phys., 81, 35, 10.1007/BF02179966

1991, A Knudsen layer theory for lattice gases, Physica D, 47, 241, 10.1016/0167-2789(91)90295-K

1994, Boundary flow condition analysis for the three-dimensional lattice Boltzmann model, J. Phys. II France, 4, 191

1995, Direct assessment of lattice Boltzmann hydrodynamics and boundary conditions for recirculating flows, J. Stat. Phys., 81, 17, 10.1007/BF02179965

Thông tin
Thông tin xuất bản

Physics of Fluids

Tập 9 Số 6

1591-1598

Thông tin tác giả