Keldysh-Lattice Boltzmann approach to quantum nanofluidics
提出耦合 Keldysh 非平衡量子输运形式与纳米尺度格点玻尔兹曼方法的计算框架,用于量子工程纳米流体器件的计算设计。
2024-03-23 physics.comp-ph
A Coupled lattice Boltzmann-Multiparticle collision method for multi-resolution hydrodynamics
在这项工作中,我们讨论了耦合的两个介观方法的流体动力学,即格子玻尔兹曼方法(LB)和多粒子碰撞动力学(MPCD)\cite{kapral2008multiparticle}设计一类新的灵活和有效的多尺度计划的基础上的双重表示的流体观测。与其他常用的多重网格方法不同,主要是面向高雷诺数和湍流,本方法被设计为在最小尺度下捕获物理学,每当晶格玻尔兹曼单独由于缺乏分辨率而不能提供正确的物理信息时,例如在微流体晶体中相互作用的气泡或液滴之间的薄膜中发生。详细介绍了LB和MPCD之间传递流体动力学信息的耦合策略,并对不同耦合配置的稳态等温Poiffille流问题进行了测试。
2020-04-01 physics.comp-ph
Lattice Boltzmann model for the simulation of the wave equation in curvilinear coordinates
自其起源以来,格子玻尔兹曼方法一直被限制在直角坐标,这一事实危及圆柱或球面对称性问题的应用,并使复杂几何形状的实现复杂化。然而,M.门多萨最近在他的博士论文中提出了一个一般程序(基于Christoffel符号)来构建曲线坐标系下的格子玻尔兹曼模型,该模型在柱坐标和球坐标系下的流体力学中显示出非常好的结果。在这项工作中,我们构建了一个格子玻尔兹曼模型的标量波在曲线坐标系中的传播,我们用它来确定内的振动模式圆柱,喇叭和环面。该模型正确地再现了理论预期的振动模式,并阐明了广泛的未来应用的格子玻尔兹曼模型在一般曲线坐标。
2018-02-22 physics.comp-ph
Moment Independent Expansion for Fourth-Order Corrections in Lattice Boltzmann Methods
给出了格子玻尔兹曼方法的四阶展开。这种扩展提供了一个简单的模型,用于寻找各种物理系统的格子玻尔兹曼方法的四阶修正。四阶项可以产生比传统的二阶格子玻尔兹曼实现更好的结果。虽然,这份手稿只涉及四阶扩展,这种扩展很容易扩展到任意阶。我们提出的例子,如何利用这种扩展,并提供基本的分析,以显示如何从较低的阶模型的扩散系统和相分离系统的四阶方法不同。
2018-01-17 physics.comp-ph
An Onsager-like Relation for the Lattice Boltzmann Method
提出了一种新的构造和分析格子Boltzmann(LB)方法的判据--Onsager关系。对于服从这种关系的LB模型,我们分析了它们的线性化稳定性,建立了它们的扩散极限,并对具有自由参数的LB模型找到了新的约束条件。新的关系似乎是LB方法的根本重要性。
2008-05-10 physics.comp-ph
Impact of collision models on the physical properties and the stability of lattice Boltzmann methods
当碰撞模型依赖于BGK近似时,特别是在零粘度极限和非零马赫数时,格子玻尔兹曼方法(LBM)已知会遭受稳定性问题。为了解决这个问题,文献中提出了两种解决方案。它们包括改变离散速度玻尔兹曼方程(DVBE)的数值离散(有限体积,有限差分,谱元等),或碰撞模型。在这项工作中,后者的解决方案进行了详细研究。更确切地说,我们提出了一个全面的比较(静态弛豫时间为基础)碰撞模型,在稳定性方面,并与其准确性的初步结果,等温高雷诺数流动的模拟(弱)可压缩制度。首先研究了碰撞模型对基于流-碰撞的D2 Q9-LBM宏观行为的可能影响,阐明了LBM上碰撞模型的确切物理性质。其次是广泛的线性和数值稳定性分析,补充的准确性研究的基础上运输的旋涡结构在长距离。为了得出尽可能一般的结论,最常见的时刻空间(原始,中心,Hermite,中心Hermite和累积量),以及正则化的方法,被认为是比较研究。基于动态碰撞机制(熵碰撞,亚网格尺度模型,显式滤波等)的LBM也简要讨论。
2020-06-06 physics.comp-ph
An accurate lattice Boltzmann method for interface capturing
相界面的准确求解对于不混溶多相流系统的建模具有重要意义。本文从修正的Allen-Cahn方程(ACE)出发,提出了一种精确的界面捕捉格子玻尔兹曼方法。通过符号距离函数与序参量之间的关系,在保持质量守恒特性的基础上,基于常用的守恒公式建立了修正的ACE。一个合适的强迫项被仔细纳入格子玻尔兹曼方程正确恢复的目标方程。然后,我们测试所提出的方法通过模拟一个典型的界面跟踪问题的单涡,并证明本模型可以更精确的数值比现有的格子玻尔兹曼模型的保守ACE,特别是在一个小的界面厚度尺度。
2022-03-10 physics.comp-ph
A combined approach of Lattice Boltzmann Method and Maxwell-Stefan equation for modeling multi-component diffusion in solid oxide fuel cell
格子玻尔兹曼模型提供了更好的理解与多组分扩散的介观视野比宏观模型。基于动力学理论,以He-Luo模型为出发点的多组分扩散Lattice Boltzmann模型存在可压缩性误差和对格子单元内速度和粘度设置的局限性。在此基础上,提出了一种新的基于对流扩散方程的格子Boltzmann模型,该模型通过弛豫时间与Maxwell-Stefan方程耦合。该模型在对流扩散方程中不引入压力项,避免了可压缩性误差。此外,各组分的速度在Maxwell-Stefan方程中计算,而不包含在平衡分布函数中,减少了欠松弛迭代中对晶格单元速度和粘度设置的限制。通过对固体氧化物燃料电池多孔阳极中H2-H2O-Ar三元传质过程的模拟,验证了格子Boltzmann模型的准确性。计算了浓度超势,并与几种已发表的连续尺度和格子Boltzmann计算结果进行了比较,其中,我们的模型与实验测量结果具有较好的一致性.
2018-09-05 physics.comp-ph
A comparison of the static and dynamic properties of a semi-flexible polymer using lattice-Boltzmann and Brownian dynamics simulations
本文的目的是比较结果从格子玻尔兹曼和布朗动力学模拟的线性链分子。我们已经系统地改变了可能影响格子玻尔兹曼模拟的准确性的参数,包括网格分辨率、温度、聚合物质量和流体粘度。周期边界条件的影响被最小化的分析校正的不同的长程相互作用的周期和无界系统。晶格玻尔兹曼结果的扩散系数和劳斯模式弛豫时间被发现是不敏感的温度,这表明流体动力学阻滞的影响是小的。通过增加格子Boltzmann网格相对于聚合物尺寸的分辨率,获得扩散系数和弛豫时间的收敛结果;这些结果与布朗动力学在1- 2%内一致。
2009-05-17 physics.comp-ph
Improved axisymmetric lattice Boltzmann scheme
本文提出一种求解不可压轴对称流动的改进格子Boltzmann格式。该计划具有以下特点。首先,它仍然是在使用单粒子密度分布函数的标准格子玻尔兹曼方法的框架内,并且与格子玻尔兹曼方法的原理一致。第二,该格式的源项简单,不含速度梯度项。由于这一特点,该方案易于实现。此外,轴处的奇异性问题可以得到适当的处理,而不会影响格子玻尔兹曼方法的一个重要优点:边界条件的容易处理。通过模拟Hagen-Poietille流、三维Womersley流、晶体生长中的Wheeler基准问题和圆柱形空腔中的盖驱动旋转流,对该方案进行了测试。数值结果与解析解和前人的研究结果吻合较好。
2010-03-01 physics.comp-ph
Lattice Boltzmann scheme for hydrodynamic equation of phonon transport
本文利用格子Boltzmann格式数值求解了流体力学极限下Callaway双弛豫模型下的声子Boltzmann方程。通过对晶格Boltzmann方程进行Chapman-Enskog展开,将电阻散射项作为等效源项,得到声子流体动力学方程,并将该方程分别在主法向散射和主电阻散射的极限下化为Guyer-Krumhansl热输运方程和傅里叶定律.用本文的数值格式对几种从扩散区到流体动力区的热输运情况进行了广泛的模拟,得到的结果与基准解吻合得很好。两个著名的声子流体动力学现象,包括声子Poiffille流和第二声传播的格子Boltzmann计划很好地捕捉。本文的工作将促进声子法向散射引起的非傅立叶热输运的数值模拟和深入理解。
2020-10-05 physics.comp-ph
A family of single-node second-order boundary schemes for the lattice Boltzmann method
在这项工作中,我们提出了一族单节点二阶边界格式的格子玻尔兹曼方法与一般的碰撞条款。格式的构造是相当普遍和简单的,它不涉及具体的格子玻尔兹曼模型,并使用中途反弹规则作为中心步骤。所构造的格式都是二阶精度的,如果是反弹规则。此外,由于凸组合,所提出的方案具有良好的稳定性。几个具体的计划的精度和稳定性进行了数值验证的多重弛豫时间模型在二维和三维。
2017-12-22 physics.comp-ph
Improved phase-field-based lattice Boltzmann models with a filtered collision operator
在这项研究中,一个相场格子玻尔兹曼模型的基础上的Allen-Cahn方程与过滤碰撞算子和高阶修正的平衡分布函数。在这里,我们表明,除了产生与以前的数值方法,解析解,并与密度比为1000的实验一致的数值结果,以前的数值缺陷得到解决。具体而言,新模型具有低粘度下的鲁棒性,界面剪切应力的准确预测,以及人工密集气泡和稀薄液滴的去除等特点。
2019-04-13 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Decomposing the collision operator in the lattice Boltzmann method
German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心);Helmholtz Institute Ulm for Electrochemical Energy Storage (HIU)(乌尔姆亥姆霍兹电化学储能研究所);University of Southern Denmark (SDU)(南丹麦大学);Ulm University(乌尔姆大学)
针对格子玻尔兹曼方法中复杂碰撞步骤的问题,提出一种系统分解碰撞步骤为独立规则的框架,可快速理解整体并通过组合规则创建新碰撞步骤,在边界条件等场景有应用价值。
2025-11-19 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A Fluctuating Lattice Boltzmann Method for the Diffusion Equation
我们导出了求解扩散方程的涨落格子玻尔兹曼方法。该方法克服了以往推导流体力学系统波动格子玻尔兹曼方法的一些缺点。这个扩散系统的比较简单突出了波动格子玻尔兹曼方法的第一个精确推导的基本特征。
2016-06-24 cond-mat.soft physics.comp-ph
A fluctuating lattice-Boltzmann method with improved Galilean invariance
在本文中,我们表明,标准的实施波动格子玻尔兹曼方法不服从伽利略不变性的基本水平。为了解决这个问题,我们引入了一种新的多弛豫时间格子玻尔兹曼方法,其中碰撞矩阵依赖于局部速度。这种新方法在概念上很优雅,但在数值上效率很低。然而,用一个小的数值技巧,这种方法几乎恢复了原来的效率,并允许实际实施的波动格子玻尔兹曼方法显着改善伽利略不变性。这将是重要的应用波动格子玻尔兹曼的非平衡系统,涉及强流场。
2012-05-01 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Fundamental Conditions for N-th Order Accurate Lattice Boltzmann Models
在本文中,我们从理论上证明了一组基本条件有关的离散速度集和相应的权重。这些条件提供了充分的条件,先验制定的格子玻尔兹曼模型,自动承认正确的流体动力矩到任何给定的N阶。
2007-11-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann scheme for relativistic fluids
本文提出了一种适用于相对论流体的格子Boltzmann公式,并通过与最近对粘性夸克-胶子等离子体中相对论激波传播的流体力学模拟的定量比较,进行了数值验证。这一提法开辟了出口的主要优势,格子玻尔兹曼方法的相对论性的背景下,这似乎特别有用的复杂几何形状的相对论性流体的模拟的可能性。
2009-12-15 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Second-order force scheme for lattice Boltzmann method
基于动力学理论公式推导了格子玻尔兹曼方法的力方案。我们表明,离散晶格效应,以前消除了BGK碰撞模型中的后验,是由于一阶时空离散,并可以消除一般的碰撞模型与二阶时空离散范围广泛。特别是,最近开发的光谱多重弛豫时间(SMRT)碰撞模型的力计划,并得到数值验证。
2022-12-14 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Deriving thermal lattice-Boltzmann models from the continuous Boltzmann equation: theoretical aspects
粒子模型、碰撞模型、用于平衡分布的多项式展开、时间离散化和速度离散化是使格子Boltzmann框架(LBM)远离其概念支撑:连续Boltzmann方程(BE)的因素。大多数碰撞模型是基于BGK,单参数,松弛项导致常数普朗特数。用于平衡分布的多项式展开在局部宏观速度中引入了上限。最广泛使用的时间离散程序给出了一个显式的数值格式与二阶时间步长误差。在热问题中,正交没有成功地给出离散的速度集,能够产生多速度规则晶格。这些问题给基于LBM算法的数值模拟带来了很大的困难。在目前的工作中,从连续玻尔兹曼方程的晶格玻尔兹曼模型的系统推导进行了讨论。线性化玻尔兹曼方程中的碰撞项通过在厄米张量中展开分布函数来模拟。热流体力学宏观方程正确地检索与二阶模型。速度离散化是建立正则格点框架的关键步骤。在正交过程中,它示出的积分变量具有重要的作用,在定义的平衡分布和晶格玻尔兹曼模型,导致,或者,温度依赖的速度(TDV)和温度依赖的权重(TDW)晶格玻尔兹曼模型。
2005-06-07 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Introduction to Perl module lb2d.pm 0.1 for basic Lattice Boltzmann simulations
格子玻尔兹曼方法在解决多相或多组分系统中的复杂边界、非平衡动力学和界面现象等流体力学问题中得到了广泛的应用。lb2d.pm是一个Perl模块,为简单的2D Lattice Boltzmann模拟提供了清晰的框架。给出了该算法的语法和一些基本应用。主要是,新版本0.1使溶质传输和帐户的反应边界导致表面生长。
2014-02-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Discrete Rotational Symmetry, Moment Isotropy, and High Order Lattice Boltzmann Models
传统的格子Boltzmann模型只满足四阶矩各向同性。为了准确描述等温Navier-Stokes流体区以外的重要物理效应,需要高阶各向同性。本文给出了矩各向同性及其与生成离散向量集的旋转对称性的关系的一些基本结果。分析提供了一个几何的理解流行的格子玻尔兹曼模型,同时提供了一个系统的程序来构建更高阶的模型。
2007-09-10 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Stabilization of the Lattice Boltzmann Method Using Information Theory
利用最小交叉熵原理,通过最小化Kullback-Leibler散度,导出了一种新的格子玻尔兹曼方法.通过执行实际的单步Newton-Raphson最小化(MinxEnt-LBM),可以实现更精确和稳定的格子玻尔兹曼方法。为了证明这一点,一维激波管和二维盖驱动空腔流模拟进行了比较,单弛豫时间LBM,双弛豫时间LBM,多弛豫时间LBM和Eherenfest步骤LBM。
2018-01-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A Lattice Boltzmann method for simulations of liquid-vapor thermal flows
我们提出了一种新的格子玻尔兹曼方法,具有模拟热力学多相流的能力。这种方法在宏观层面上是完全一致的。利用这种新方法,首次模拟了汽液两相沸腾过程,包括汽液两相的形成和合并以及温度的完全耦合。
2002-10-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Axisymmetric multiphase Lattice Boltzmann method for generic equations of state
我们提出了一个轴对称格子Boltzmann模型的基础上Kupershtokh等人。多相模型,能够解决液-气密度比高达$10^3$。在格子Boltzmann演化方程中加入适当的源项,完全恢复了轴对称多相守恒方程。我们验证模型表明,一个静止的液滴服从杨拉普拉斯定律,比较液滴的第二振荡模式相对于一个分析解决方案,并显示正确的质量守恒的传播密度波。
2015-12-07 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Derivation of Hydrodynamics for Multi-Relaxation Time Lattice Boltzmann using the Moment-Approach
对多弛豫时间格子Boltzmann模型的流体力学极限进行了一般性分析。我们研究多弛豫时间BGK碰撞运营商,构建类似的MRT的情况下,但是,没有明确移动到一个时刻空间表示。相应的“力矩”被导出为所述碰撞算子在速度空间中的左本征向量。因此,我们可以在独立于所选基本速度集的表示中生成守恒方程。我们发现一个显着的自由度在碰撞矩阵的选择和相关的基础上留下的碰撞算子不变。因此,我们可以解释为什么MRT实现在文献中再现相同的流体力学,尽管是基于不同的正交化关系。
2010-11-09 cond-mat.soft physics.comp-ph
Lattice Boltzmann Method with regularized non-equilibrium distribution functions
介绍了一种新的格子玻尔兹曼(LB)模型,基于正则化的预碰撞分布函数的局部密度,速度和动量通量张量。该模型大大提高了LB方法模拟流体流动的精度和数值稳定性。这一说法得到了一些2D和3D流的模拟结果的支持。
2005-06-20 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Consistent lattice Boltzmann model for multicomponent mixtures
本文提出了一种新的多元理想气体混合物的格子Boltzmann模型。模型开发包括两个部分。首先,提出了一个新的动力学模型的Stefan-Maxwell扩散之间的物种,并实现为一个格子玻尔兹曼方程的标准离散速度集。其次,建立了一个可压缩格子Boltzmann模型的动量和能量的混合物。这两个部分始终耦合通过混合物成分,动量,压力,能量和焓,从而避免了被动标量对流扩散耦合,不像以前的方法。所提出的模型实现了标准的三维格子,并验证了一组基准突出的可压缩混合物的各个物理方面。Stefan-Maxwell扩散是针对氩气和甲烷在含有氢气的三元混合物中的上坡扩散的实验和理论进行测试的。声速是在各种二元和三元组合物中测量的。我们进一步验证Stefan-Maxwell扩散耦合与流体动力学通过模拟扩散在相反的射流和三维Kelvin-Helmholtz不稳定性的剪切层中的两种成分的混合物。除了多组分可压缩混合物,建议的格子Boltzmann模型还提供了一个扩展的格子Boltzmann方程的可压缩流制度的标准三维格子。
2020-04-23 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Contact line dynamics in binary lattice Boltzmann simulations
我们表明,当一个单一的弛豫时间格子玻尔兹曼算法被用来解决的流体动力学方程的二元流体的两个组件具有不同的粘度,在稳定状态下的强大的虚假速度导致不正确的结果的平衡接触角。我们确定这些寄生电流的起源,并演示了如何使用基于多松弛时间算法的格子玻尔兹曼方法可以大大提高结果。通过考虑毛细管填充,我们描述了前进的接触角的界面速度的依赖性。
2008-12-06 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Cubature rules for weakly and fully compressible off-lattice Boltzmann methods
非格子玻尔兹曼方法通过解耦时间、空间和粒子速度的离散化来增加格子玻尔兹曼方法的灵活性和适用性。然而,在非晶格玻尔兹曼模拟中主要使用的速度集最初是针对格子玻尔兹曼方法定制的。在这篇文章中,我们展示了如何通过从体积规则(即多元求积)推导出的速度集来提高弱可压缩和完全可压缩半拉格朗日非格子Boltzmann模拟的准确性和效率,而这些速度集不是由高斯积产生的。规则。特别是,二维激波-涡干扰的模拟表明,立方导出的九次D2 Q19速度集能够取代高斯乘积规则导出的D2 Q25。同样,五度速度设置D3 Q13和D3 Q21,以及七度D3 V27速度设置成功地测试了3D泰勒-格林涡流,以挑战和超越常规D3 Q27速度设置的质量。在马赫数Ma={0.5;1.0;1.5;2.0}的可压缩三维Taylor-Green涡流中,采用速度集D3 Q103和D3 V107的格点上模拟仅显示有限的稳定性,而非格点九度速度集D3 Q45精确地再现了文献提供的动能。
2021-06-29 physics.comp-ph physics.flu-dyn
An alternative method for simulating particle suspensions using lattice Boltzmann
在这项研究中,我们提出了另一种方法来模拟粒子悬浮液使用格子玻尔兹曼方法。其主要思想是在位于颗粒边界上的晶格位置施加非滑移边界条件。重点放在格点,而不是他们之间的联系,在更常用的方法中所做的,代表了一个很大的简化算法。该方法的一个完整的描述,除了模拟比较所提出的方法与其他方法,也与实验结果。
2011-05-14 cond-mat.soft physics.comp-ph
A new scheme based on the Hermite expansion to construct lattice Boltzmann models associated with arbitrary specific heat ratio
提出了一种新的具有可变比热比的格子Boltzmann格式。新的自由度通过与内部结构相关的内能引入。将分布函数的演化方程简化为两个演化方程。一个与密度和速度有关,另一个与能量有关。通过Hermite展开,导出了二维晶格Boltzmann模型和三维晶格Boltzmann模型。采用两种格子Boltzmann模型对一维激波管进行了数值模拟。数值结果与解析解吻合良好。
2016-08-26 hep-lat physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann method for thermal flow simulation on standard lattices
最近引入的具有能量守恒的自洽格子Boltzmann模型[S. Ansumali,I.V. Karlin,Phys. Rev. Lett. 95,260605(2005)]扩展到标准晶格上的热流模拟。建立了标准正方形网格上的二维热模型,并在Couette和Rayleigh-Bénard自然对流问题中进行了验证。
2007-06-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Renormalization of the Lattice Boltzmann Hierarchy
有没有可能只用少量的粒子速度来解玻尔兹曼型动力学方程?我们介绍了一种新的技术,解决动力学方程(任意)大量的粒子速度只使用格子玻尔兹曼方法的标准,低对称晶格。在中等Knudsen数下,用平面Couette流的精确解验证了重整化动力学方程。
2007-03-16 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
On the Generalized Hermite-Based Lattice Boltzmann Construction, Lattice Sets, Weights, Moments, Distribution Functions and High-Order Models
讨论了广义Hermite多项式的使用对基于Hermite的格子Boltzmann(LB)构造方法、格子集、热权重、矩和平衡分布函数(EDF)的影响。提出了一种新的力矩系统。分析了获得高阶厄米LB模型的理论可能性,该模型能够精确地匹配1)笛卡尔格点上的一些第一流体动力学矩,2)EDF中的热权重,3)同时精确匹配的最高可能流体动力学矩是用具有一些固定实值温度的最短笛卡尔格点集获得的。关键词:格子玻尔兹曼,流体动力学,动力学理论,分布函数
2013-04-17 cs.CE physics.comp-ph physics.flu-dyn
A Partial Entropic Lattice Boltzmann MHD Simulation of the Orszag-Tang Vortex
Karlin介绍了一种解析确定的熵格子Boltzmann算法的Navier-Stokes湍流。在这里,这是部分扩展到格子玻尔兹曼模型的磁流体力学,使用的矢量分布函数的方法的磁场的Dellar。(允许具有场反转)。部分熵算法成功地与Orszag-Tang涡(1979)的标准模拟进行了基准测试。
2017-12-18 nlin.CG physics.comp-ph physics.plasm-ph
A fast Fourier spectral method for the homogeneous Boltzmann equation with non-cutoff collision kernels
介绍了求解具有非截断碰撞核的空间齐次Boltzmann方程的快速Fourier谱方法。这样的核在偏离角中包含不可积分的奇异性,其在宽范围的相互作用势中出现(例如,逆幂律势)。尽管非截断核更物理化,但在分析和数值计算中都带来了很多困难,因此在大多数研究中经常被截断(著名的Grad角截断假设)。我们证明了快速傅立叶谱方法的一般框架可以扩展到处理非截止内核,实现的准确性/效率可比的截止情况。我们还表明,通过几个数值例子,非截断玻尔兹曼方程的解决方案享有平滑效果,一个引人注目的属性在截断的情况下没有。
2020-07-28 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Integer Lattice Gas with a sampling collision operator for the fluctuating Navier-Stokes Equation
本文提出带采样碰撞算子的整数格子气方法,在Boltzmann极限下接近熵格子Boltzmann,并保留额外相关性影响体粘性,同时提升计算效率。
2025-10-24 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Multidimensional On-lattice Higher-order Models in the Thermal Lattice Boltzmann Theory
我们提出了一组统一的多项式方程,提供多维的格子上的格子玻尔兹曼理论的高阶模型,同时保持紧凑的离散速度的数量。作为例子,我们明确地推导出二维和三维的格子模型适用于描述热可压缩流的精度水平的纳维-斯托克斯方程与更少的离散速度相比,现有的模型。我们证明了三维模型的准确性和稳定性,通过使用黎曼问题。
2013-03-19 math-ph math.MP physics.comp-ph
A lattice Boltzmann study of reactive microflows
本文研究了毫米级三维窄通道中几何微障壁对反应流转化效率的影响。使用晶格玻尔兹曼-Lax-Wendroff代码,我们表明,微障碍有一个明显的影响,有效的反应效率的设备。如果外推到宏观尺度,这些效应可以导致整体反应效率的大幅提高。
2001-08-21 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Recovery of Galilean Invariance in Thermal Lattice Boltzmann Models for Arbitrary Prandtl Number
在本文中,我们证明了一组所需的基本条件制定的热流体动力学格子玻尔兹曼模型在任意普朗特数。然后提出了符合这些条件的特定碰撞算子形式。它允许两个独立的弛豫时间,一个用于粘度,另一个用于热导率。但更重要的是,由此产生的热流体动力学方程的基础上,这样的碰撞算子形式的理论上示出,以消除众所周知的非伽利略不变的文物在非单位普朗特数在以前的热晶格玻尔兹曼模型与多个弛豫时间。
2014-03-10 nlin.CG physics.comp-ph physics.flu-dyn
Uniform Polynomial Equations Providing Higher-order Multi-dimensional Models in Lattice Boltzmann Theory
我们提出了一组多项式方程,提供模型的格子玻尔兹曼理论的任何所需的精度水平和任何维空间的一般形式。我们明确地推导出适用于描述热可压缩流的水平的纳维-斯托克斯方程的二维和三维模型。
2011-05-10 math-ph math.MP physics.comp-ph
Lattice Boltzmann model for weakly compressible flows
提出了一种基于晶格的能量守恒格子Boltzmann模型,用于模拟弱可压缩流动。讨论了构建这种模型的理论要求和方法。我们证明,该模型恢复等熵声速除了粘性加热和热通量动力学的影响。几个测试用例的声学,热和热声流模拟所提出的模型的准确性。
2019-09-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Cross Correlators and Galilean Invariance in Fluctuating Ideal Gas Lattice Boltzmann Simulations
我们分析了Adhikari格子玻尔兹曼方法[Europhys. Lett. 71,473(2005)],并发现只要考虑稳定系统,即使对于小波长,它也显示出与理论的极好的一致性。这与其他有限差分和旧的格子玻尔兹曼实现相反,这些实现仅在大波长的限制下显示收敛。特别是交叉关联函数消失到小于0.5%。然而,对于较大的平均速度,伽利略不变性的违反表现出自己通过类似于那些早期的实现的幅度的错误。
2010-10-07 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn