用于三维不可压缩流的 14-速度与 18-速度多松弛时间格子 Boltzmann 模型
流体动力学
2017-04-26 v1
摘要
本文提出了用于三维不可压缩流的 14-速度和 18-速度多松弛时间（MRT）格子 Boltzmann（LB）模型。这两个模型分别基于 He 等人（Chin. Phys., 2004, 13: 40-46）提出的不可压缩 LBGK 模型和 d'Humières 等人（Philos. Trans. R. Soc., A, 2002, 360: 437-451）提出的 MRT LB 模型构建，前者在计算效率上具有优势，后者在稳定性上具有优势。通过 Chapman-Enskog 分析，这些模型在低马赫数极限下可恢复为三维不可压缩 Navier-Stokes 方程。为验证本文模型，模拟了三维稳态 Poiseuille 流、非定常脉动流以及顶盖驱动腔流。模拟结果与解析解或已有数值结果吻合良好。此外，发现本文模型比 d'Humières 等人模型具有更高精度，且比 He 等人模型具有更好稳定性。
引用
@article{arxiv.1503.03337,
title = {14-velocity and 18-velocity multiple-relaxation-time lattice Boltzmann models for three-dimensional incompressible flows},
author = {Wenhuan Zhang and Baochang Shi and Yihang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.03337},
year = {2017}
}
备注
56pages,14 figures