格子玻尔兹曼方法中的非平衡熵限制器
统计力学
2007-11-19 v1 材料科学
摘要
我们为格子玻尔兹曼方法（LBM）构建了一个非平衡熵限制器系统。这些限制器能够消除虚假振荡而不模糊激波，并且不影响光滑解。总的来说，它们为LBM所做的工作与通量限制器为有限差分法、有限体积法和有限元法所做的工作相同，但对于LBM，构建非平衡熵限制器方案的主要思想是变换一个标量场——非平衡熵。存在两类限制器：(i) 基于限制非平衡熵（熵“修剪”）和 (ii) 基于过滤非平衡熵（熵过滤）。LBM的物理特性提供了一些额外的好处：可以控制熵产生并准确估计引入的人工耗散。所构建的限制器在经典数值算例上进行了测试：初始密度比为1:2的一维无热激波管，以及在粗糙的100*100网格上雷诺数Re在2000到7500之间的二维顶盖驱动方腔流。所有限制器结构都适用于熵平衡和非熵平衡的准平衡态。
引用
@article{arxiv.0704.0043,
title = {Nonequilibrium entropy limiters in lattice Boltzmann methods},
author = {R. A. Brownlee and A. N. Gorban and J. Levesley},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.0043},
year = {2007}
}
评论
30 pages, 9 figures, 1 table