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求解非线性各向异性对流扩散方程的块三松弛时间格子 Boltzmann 模型

计算物理 2019-10-04 v3

摘要

提出了一种用于一般非线性各向异性对流扩散方程(NACDEs)的块三松弛时间(B-TriRT)格子 Boltzmann 模型,Chapman-Enskog 分析表明该 B-TriRT 模型能正确恢复 NACDEs。当前 B-TriRT 模型有一些显著特征:首先,B-TriRT 模型的松弛矩阵被划分为三个松弛参数块,而非一般多松弛时间(MRT)模型中的对角矩阵;其次,基于对 Dirichlet 边界条件的半程反弹(HBB)格式的分析,我们得到了确定松弛参数的表达式;第三,各向异性扩散张量可由对应于非平衡分布函数一阶矩的松弛参数块恢复。进行了若干各向同性与各向异性对流扩散方程的模拟以验证该 B-TriRT 模型。结果表明,该模型在空间上具有二阶精度,并且比一些现有的格子 Boltzmann 模型更精确、更稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.09813,
  title  = {A block triple-relaxation-time lattice Boltzmann model for nonlinear anisotropic convection-diffusion equations},
  author = {Yong Zhao and Yao Wu and Zhenhua Chai and Baochang Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09813},
  year   = {2019}
}