一种改进的分子动力学粒子与格子玻尔兹曼流体相互作用的耗散耦合方案
软凝聚态物质
2017-04-25 v2
摘要
我们考虑随机格子玻尔兹曼（LB）流体与基于粒子的分子动力学（MD）系统之间的耗散耦合，该耦合最初由 Ahlrichs 和 Dünweg 提出（J. Chem. Phys. 111 (1999) 8225）。粒子所在位置的流体速度通过插值确定，使得斯托克斯摩擦力引起粒子与周围流体节点之间的动量交换。出于效率考虑，LB 时间步长被选为 MD 时间步长的倍数，因此 MD 系统的更新频率高于 LB 流体。在这种情况下，实现耦合的方式有多种：要么周围节点的流体速度仅在每个 LB 时间步更新，要么在每个 MD 步更新。结果表明，后一种选择在显著更短的时间尺度上强制动量守恒，在稳定性和精度方面明显更优，而执行速度仅略微变慢。因此，推荐采用第二种实现方式。
引用
@article{arxiv.1610.02733,
title = {An improved dissipative coupling scheme for a system of Molecular Dynamics particles interacting with a Lattice Boltzmann fluid},
author = {Nikita Tretyakov and Burkhard Dünweg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.02733},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 6 figures