用于宽黏度变化流动精确模拟的多组分格子 Boltzmann 模型
流体动力学
2017-11-10 v1
摘要
我们开发并检验了可在宽流体黏度范围内运行的多组分格子 Boltzmann 模型。该算法构建目标是在不牺牲原始 Shan-Chen 模型与 D3Q19 格子格式所具有的简洁性与计算效率的前提下，实现工程应用。为在体积法中对表面进行离散表示，我们发展了模拟摩擦与润湿效应的边界条件，从而在复杂几何中准确模拟流动。我们模型的数值验证包括与先前研究及解析解的比较。结果显示，直至极小的运动黏度值 格子单位、以及组分间运动黏度比高达数百乃至一千的极高比值，模型均稳健且准确。相较先前采用 Shan-Chen 模型的研究 \cite{2013_Yang,2004_Kang,2010_Dong}（其中仅在泊肃叶流与指进模拟中黏度比不超过 10 时保持合理精度），此改进十分显著。
引用
@article{arxiv.1711.03254,
title = {Multi-component lattice Boltzmann models for accurate simulation of flows with wide viscosity variation},
author = {Hiroshi Otomo and Bernd Crouse and Marco Dressler and David M. Freed and Ilya Staroselsky and Raoyang Zhang and Hudong Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.03254},
year = {2017}
}