非结构化网格上格子玻尔兹曼方法的详细分析
流体动力学
2014-09-10 v1
摘要
格子玻尔兹曼方法已成为高效求解流体动力学问题的标准。虽然非结构化网格允许更有效地表示复杂边界,但格子玻尔兹曼方法通常使用规则网格实现。在此,我们分析了在非结构化网格上实现格子玻尔兹曼方法的两种方式:标准前向欧拉法和算子分裂法。我们通过 Chapman-Enskog 展开推导了宏观变量的演化,并证明其导出 Navier-Stokes 方程,且在时间离散化方面具有一阶精度,在空间离散化方面具有二阶精度。针对欧拉法和算子分裂法,分别推导了运动粘度与积分时间步长之间的关系。最后,我们提出了一种改进的反弹边界条件。我们在标准基准几何形状以及真实多孔岩石样本的孔隙网络中测试了我们的实现。
引用
@article{arxiv.1409.2754,
title = {Detailed analysis of the lattice Boltzmann method on unstructured grids},
author = {Marek Krzysztof Misztal and Anier Hernandez-Garcia and Rastin Matin and Henning Osholm Sørensen and Joachim Mathiesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2754},
year = {2014}
}
备注
42 pages