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
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
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
Lattice Boltzmann simulations in microfluidics: probing the no-slip boundary condition in hydrophobic, rough, and surface nanobubble laden microchannels
在这篇文章中，我们回顾了最近的努力调查的影响（表观）边界滑移利用格子玻尔兹曼模拟。我们证明了该方法的适用性，以处理在微流体的基本问题，通过调查在疏水性和粗糙的微通道，以及在表面覆盖的纳米或微米尺度的气泡的流体流动。
2009-10-19 cond-mat.soft 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
Regularized lattice Boltzmann Multicomponent models for low Capillary and Reynolds microfluidics flows
我们提出了一个正规化的版本的颜色梯度格子玻尔兹曼（LB）计划模拟液滴形成的实验相关的微流体装置。经证明，正则化版本可以提供对与通过微流体装置（例如流动聚焦器和最近的微流体分步乳化器装置）产生液滴相关的毛细血管数状态的计算高效访问。
2017-11-06 physics.comp-ph physics.flu-dyn
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
Chemical efficiency of reactive microflows with heterogeneus catalysis: a lattice Boltzmann study
本文研究了在毫米级窄通道中，几何微不规则性对反应流转换效率的影响。三维模拟，基于格子玻尔兹曼-Lax-Wendroff代码，表明，周期性的微障碍可能有一个明显的效果上的有效反应效率的设备。一旦外推到宏观尺度，这些效应可以导致整体反应效率的相当大的增加。
2001-03-15 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
Two Relaxation Time Lattice Boltzmann Method Coupled to Fast Fourier Transform Poisson Solver: Application to Electroconvective Flow
通过多物理场计算模型研究了两个无限长平行电极间的电对流流动。该模型解决了时空流动特性，使用双弛豫时间格子玻尔兹曼方法的流体和电荷传输耦合到快速傅立叶传输泊松求解器的电势。隔离模型同意与以前的分析和数值计算结果提供了一个强大的方法来模拟电流体动力学流动。
2018-12-22 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Variable slip coefficient in binary lattice Boltzmann models
本文提出了一种新的方法，在模拟气体流动的二元格子Boltzmann模型中得到变滑移系数。介绍了边界层理论。我们也研究了单流体和多流体BGK型模型。对边界滑移和努森层进行了详细分析。基准模拟进行了比较的解析推导与数值结果。在这两种情况之间发现了极好的一致性。
2008-06-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Recursive regularised lattice Boltzmann method for magnetohydrodynamics
Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The University of Manchester（曼彻斯特大学机械与航空航天工程学院）
本文提出了一种递归正则化的晶格Boltzmann方法，用于高效模拟不可压缩磁流体动力学流体，通过双分布公式提升数值稳定性与计算精度。
2026-02-17 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Discrete Lattice BGK Boltzmann Equation Computations of Transient Incompressible Turbulent Jets
本文报道了用离散格子BGK Boltzmann方程计算瞬态不可压湍流平面射流的方法。先验推导的离散格子BGK玻尔兹曼方程的空间和时间依赖的弛豫时间参数，这是用来表示平均流场，从其相应的连续形式。湍流场的平均行为由标准的{ \it k- $ε$ }湍流模型表示，并使用非均匀网格上的有限体积法进行计算。将计算结果与解析解、实验数据及其它计算方法的结果进行了比较。令人满意的协议显示。
2005-03-28 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Parametric Lattice Boltzmann Method
利用拉格朗日插值多项式通过离散速度相关点的系数和Maxwell-Boltzmann分布的矩，给出了格子玻尔兹曼方法的离散平衡分布.提供正值分布的流速和温度的范围随着调节离散速度作为参数而变化。本文提出了一种新的等温和热可压缩纳维-斯托克斯方程水平的流动模型。本文仅用五个网格上的离散速度来模拟热可压缩激波管流动。用参数化模型模拟了由Kelvin-Helmholtz不稳定性引起的二维等温涡和热涡。
2017-03-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann Model for The Volume-Averaged Navier-Stokes Equations
本文提出了一种基于离散格子Boltzmann方程求解体平均纳维-斯托克斯方程的数值方法。在小马赫数的情况下，通过修正平衡分布和附加强迫项，利用Chapman-Enskog分析和Taylor展开，可以从格子Boltzmann方程得到体积平均的纳维-斯托克斯方程。由于其显式求解器和固有的并行性等优点，该方法似乎比传统的数值技术更具竞争力。数值模拟结果表明，该模型能够准确地再现流体在多孔介质中流动时孔隙率的线性和非线性阻力效应。
2014-07-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Galilean invariance of lattice Boltzmann models
众所周知，由于非物理的速度依赖性粘度，原始的格子Boltzmann（LB）方程偏离了纳维-斯托克斯方程。这种非物理依赖性违反了伽利略不变性，并将LB方法的验证域限制在近不可压缩流。如前所示，恢复正确的传输现象的动力学方程取决于较高的流体动力学力矩。在这封信中，我们给出了恢复各种传输系数的具体标准。通过数值实验证明了一类LB模型的伽利略不变性。
2008-01-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A lattice Boltzmann method based on generalized polynomials and its application for electrons in metals
基于一组新的广义正交多项式的平衡分布函数的幂展开，提出了一种格子玻尔兹曼方法。新的多项式在平衡分布函数本身定义的权重下是正交的。D维埃尔米特多项式是本多项式的一个子情形，与高斯函数的特定权重相关联。所提出的格子玻尔兹曼方法允许半经典流体的治疗，如在Drude-Sommerfeld模型下的金属中的电子，这是一个特殊的情况下，我们开发和验证的黎曼问题。
2017-03-12 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann Model for Transonic Flows
针对混合晶格高阶矩各向同性不足导致跨音速建模困难的问题，本文解耦物理空间与速度空间晶格，提出仅含81个离散速度、马赫数可达2的高各向同性 lattice Boltzmann 模型，并通过基准验证其简单高效。
2024-09-10 physics.comp-ph physics.flu-dyn
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
A lattice Boltzmann approach for acoustic manipulation
本研究提出一种基于格子玻尔兹曼模型与核插值的声辐射力计算方法，无需直接求解流体方程，少量单元即可高精度复现经典理论，为声镊、微泳体操控等声学操控场景的模拟提供新工具。
2024-07-13 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann simulations of two linear microswimmers using the immersed boundary method
单个或多个微型游泳者的运动性能很大程度上取决于其组成部分与自身之间的水动力耦合。基于格子玻尔兹曼方法（LBM）对单个和成对的微游泳者进行了数值模拟。我们的数值算法包括两个可分离的部分。拉格朗日多项式提供了一个离散化的microswimmer和格子玻尔兹曼方法捕捉周围流体的动力学。这两个组件耦合通过浸没边界方法。我们目前的数据为一个单一的游泳者系统，我们的数据还显示集体效应的发病，特别是，游泳者集群的整体速度增量。
2023-03-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A moving-grid approach for fluid-structure interaction problems with hybrid lattice Boltzmann method
本文提出了一种求解流固耦合问题的混合格子玻尔兹曼方法（HLBM）。所提出的数值方法被施加到模型的振动薄板浸没在粘性静止流体中引起的流动。流体作用在固体上的水动力由一个复杂的流体动力学函数来描述，其实部和虚部通过参数分析来确定。通过与文献中的其他数值和实验结果进行比较，验证了数值结果。所提出的混合方法增强了格子玻尔兹曼方法解决涉及移动几何的流体动力学问题的能力。
2020-06-24 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Diffusion dominated evaporation in multicomponent lattice Boltzmann simulations
采用Shan和Chen提出的赝势多组分格子玻尔兹曼方法，建立了扩散主导的蒸发模型。通过对扩散系数的解析计算，证明了扩散符合Fick定律。然后，我们验证了我们的模型的适用性，通过展示协议的蒸发平面膜的界面位置的时间演化的分析预测。此外，我们研究了一个自由浮动的液滴的蒸发，并确认拉普拉斯压力的影响是显着的小液滴半径的时间演化预测。
2017-01-31 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann Study of Velocity Behaviour in Binary Mixtures Under Shear
本文应用格子玻尔兹曼方法研究了剪切作用下双组分流体中速度剖面在旋节线分解过程中的弛豫。在简单流体中，当剪切流施加在系统的边界上时，获得三角形轮廓所需的时间与粘度成反比，与系统尺寸的平方成正比。我们发现，同样的行为也发生在二元混合物，在混合物中的任何组分比，并独立于剪切流时，在相分离过程中打开的时间。
2003-03-05 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Mesoscopic Lattice Boltzmann Modeling of the Liquid-Vapor Phase Transition
通过处理微观分子间的相互作用，建立了一个描述液-汽相变的介观格子Boltzmann模型。短程分子相互作用被纳入通过恢复状态方程的稠密气体，和长程分子相互作用被模仿通过引入成对的相互作用力。采用双分布函数，密度分布函数的质量和动量守恒定律和一个创新的总动能分布函数的能量守恒定律。恢复的中宏观控制方程完全符合动力学理论，热力学一致性自然得到满足。
2021-06-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Investigation of a lattice Boltzmann model with a variable speed of sound
考虑了一个晶格玻尔兹曼模型，其中的声速可以独立于其他参数而变化。的范围内的声速可以改变的调查和良好的协议之间的模拟和理论。由于在声速的变化的非线性效应的发病也进行了研究，并再次发现与理论良好的协议。它还表明，流体粘度不改变通过改变声速。
2007-07-17 physics.comp-ph physics.flu-dyn
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
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
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
Knotted Vortices: Entropic Lattice Boltzmann Method for Vortex Dynamics
这段流体动力学视频展示了真实流体中的“打结”漩涡。
2013-10-15 physics.flu-dyn
Analysis of Carlemann Linearization of Lattice Boltzmann
我们探讨的碰撞项的晶格玻尔兹曼制定的Carlemann线性化，作为制定量子晶格玻尔兹曼算法的第一步。具体而言，我们处理的情况下，一个单一的，不可压缩的流体与Bhatnagar格罗斯和Krook平衡功能。在这种假设下，速度误差与马赫数的平方成正比。然后，我们展示的Carlemann线性化技术的系统研究。我们计算一个上限的数量的变量作为函数的顺序的Carlemann线性化。我们研究了碰撞和流动步骤的格子玻尔兹曼制定下的Carlemann线性化。我们分析表明，为什么线性化的碰撞步骤牺牲的准确性流在格子玻尔兹曼，同时也有助于在经典算法中的Carlemann变量的数量爆炸。从Carlemann线性化所产生的误差已被证明解析和数值改善指数与Carlemann线性化的顺序。这对基于格子玻尔兹曼方程的相应量子计算算法的发展是个好兆头。
2021-11-22 physics.flu-dyn
Finite Element Lattice Boltzmann Simulations of Contact Line Dynamics
格子玻尔兹曼方法已经成为模拟各种流体流动的标准技术。然而，传统的格子玻尔兹曼方法由于动量和空间离散的内在耦合，限制了其在规则格子上的应用。替代非格子玻尔兹曼计划存在的单相和多相流，解耦的速度离散化从底层的空间网格。目前的研究扩展了这些非格方法的适用性，通过引入有限元公式，使模拟接触线动力学部分润湿的流体。这项工作阐明了该计划的实施，并提出了基准实验表明，该计划减少了两个数量级的伪电流在液-气界面相比，一个节点的实施，并允许准确地预测的平衡态在温和的接触角的范围内。
2017-08-15 physics.flu-dyn
Kinetic diffuse boundary condition for high-order lattice Boltzmann model with streaming-collision mechanism
研究了高阶格子Boltzmann（LB）模型动力学扩散边界条件与特征流碰撞机制的实现。所得到的配方也进行了测试和验证的三个高阶LB模型的等温和热Couette流的数值。流-碰撞机制保证了高阶LB模型在保持粒子特征的同时又超越了Navier-Stokes流体力学。
2012-09-24 physics.flu-dyn
Consistent lattice Boltzmann methods for the volume averaged Navier-Stokes equations
针对体积平均Navier-Stokes方程，提出带压力修正强迫项、考虑时空变化局部体积分数的新型晶格玻尔兹曼格式，经理论分析和数值验证，其速度与压力均达二阶收敛，为首类实现该特性的方法。
2022-08-19 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Grid refinement for entropic lattice Boltzmann models
我们提出了一种新的多域网格加密技术与熵不可压缩，热和可压缩格子玻尔兹曼模型的扩展。通过与已有的直接数值模拟和实验结果的比较，验证了该方法在等温、热、粘性超声速流动模拟中的有效性和准确性。特别是，我们调查的优势，网格加密的湍流通道流，流过去的一个球体，Rayleigh-Benard对流以及超音速绕流翼型的设置。重点分析了熵格子Boltzmann模型在多重网格模拟中的自适应特性。
2016-08-24 physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann Methods with Anisotropic Equilibrium Distributions
German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）；Helmholtz Institute Ulm Electrochemical Energy Storage (HIU)（乌尔姆亥姆霍兹电化学储能研究所）；Ulm University（乌尔姆大学）
提出一种从各向异性平衡分布出发推导格子玻尔兹曼方法，通过Chapman-Enskog分析确保宏观行为正确，得到各向异性Navier-Stokes方程，并保持碰撞算子局部性、各向同性离散空间和速度空间等特性。
2026-09-18 physics.flu-dyn
Quantum Carleman Lattice Boltzmann Simulation of Fluids
我们提出了一个教学介绍的量子计算算法的经典流体的模拟，基于Carleman线性化的第二个量子化版本的晶格动力学理论。对流体湍流的情况下的前景和局限性进行了讨论和评论。
2023-01-13 physics.flu-dyn quant-ph
Linear stability of lattice Boltzmann models with non-ideal equation of state
本文研究具有非理想状态方程的格子Boltzmann模型的谱性质与线性稳定性，通过解析和数值方法证明线性稳定性要求正规本征模传播速度有界，为构造无条件稳定模型奠定基础。
2025-03-06 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Volumetric Lattice Boltzmann Models in General Curvilinear Coordinates: Theoretical Formulation
该研究提出一般曲线坐标系下的体积晶格玻尔兹曼模型理论公式，保留一对一对流特性，精确守恒质量动量，理论上可还原对应坐标系下的Navier-Stokes方程与质量连续性方程。
2024-01-30 physics.flu-dyn
Matrix-valued Quantum Lattice Boltzmann Method
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
本文提出一种矩阵值量子玻尔兹曼方程的格子玻尔兹曼方法，用费米-狄拉克函数替代经典麦克斯韦分布，用于模拟复杂自旋系统，应用于自旋电子学。
2015-02-23 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Pseudopotential MRT lattice Boltzmann model for cavitation bubble collapse with high density ratio
空泡溃灭动力学是空泡溃灭应用和预防的基础问题。本文对李强提出的赝势多弛豫时间格子Boltzmann模型的强迫格式进行了修正。等建立了空泡溃灭模型。在共存曲线和拉普拉斯定律验证方面，研究了改进的赝势多弛豫时间格子Boltzmann模型。发现了运动粘度与热力学一致性、表面张力之间的独立性。通过均质和非均质空化模拟，验证了该模型能够描述空化泡的发展和空化初生过程。模拟了气泡在两平行壁面间的溃灭过程。空泡溃灭的动力学过程与实验结果和其他数值方法的模拟结果一致。结果表明，本文提出的赝势多弛豫时间格子Boltzmann模型是有效的，格子玻尔兹曼方法是模拟坍缩气泡的一种新方法.
2016-05-06 physics.flu-dyn
Pseudopotential multiple-relaxation-time lattice Boltzmann simulation of vapor condensation on vertical subcooled walls
采用改进的赝势相变多重弛豫格子Boltzmann（LB）方法对重力作用下饱和蒸汽在均质和非均质过冷壁面上的凝结进行了数值模拟。首先，通过液滴蒸发的D-2定律验证了相变LB法耦合有限差分法求解能量方程的可行性，从而改进了模型，能够精确地实现相变的数值模拟。
2018-08-15 physics.flu-dyn
Linear Analysis on Multiple-relaxation-time Lattice Boltzmann Method
多重弛豫时间（MRT）格子玻尔兹曼方法（LBM）的发展对改善数值行为、揭示其数学物理机制、拓展LBM的应用领域等方面做出了重要贡献。然而，以前提出的一些MRT方案在物理上并不一致。在这项工作中，我们以D2 Q9为例，展示了如何获得物理相容的MRT-LBM格式的碰撞算子的本征值分解。此外，通过与纳维-斯托克斯方程的等价性和数值模拟，验证了该格式的有效性。
2015-02-20 physics.flu-dyn
A Lattice Boltzmann Relaxation Scheme for Inviscid Compressible Flows
发展了一种新的适用于可压缩流体流动的格子玻尔兹曼方法。这种方法是基于用松弛系统代替控制方程，并将松弛系统的对角形式解释为离散速度玻尔兹曼系统。作为这种解释的结果，局部平衡分布函数是守恒变量和通量的简单代数函数，而没有传统格子玻尔兹曼方法（LBM）的平衡分布中存在的低马赫数展开。这种新的格子Boltzmann松弛格式（LBRS）克服了低马赫数的限制，可以成功地模拟可压缩流动。在这样做的同时，我们的算法保留了传统LBM的所有显著特征。对一维和二维无粘流动的数值模拟表明，该方法可以模拟激波和膨胀波等可压缩流动的特征。
2015-04-27 nlin.CG physics.flu-dyn
Extended Lattice Boltzmann Model for Gas Dynamics
本文提出了一种基于标准格子的双种群格子Boltzmann模型，用于模拟可压缩流动。该模型是完全的晶格，并使用单弛豫时间Bhatnagar-Gross-Krook动力学方程以及适当的校正项，以恢复Navier-Stokes-Fourier方程。通过对Sod激波管、激波-涡相互作用中的声产生和带涡激波的盒子中可压缩衰减湍流的数值模拟，分析了模型的精度和性能。它表明，本模型提供了一个准确的表示可压缩流，即使在湍流和冲击波的存在下。
2021-02-18 physics.flu-dyn
Galilean Invariant Fluid-Solid Interfacial Dynamics in Lattice Boltzmann Simulations
伽利略不变性是一个基本性质;然而，尽管格子玻尔兹曼方程本身是伽利略不变性，但在处理流体-固体界面时通常不考虑这个性质。在这里，我们表明，在流固界面动力学的伽利略不变性的考虑可以大大提高数值模拟的计算精度和鲁棒性。令人惊讶的是，模拟得到了极大的改进，力的波动非常小，时间平均变得不必要。
2013-03-04 physics.flu-dyn
