用于线性声波模拟的格子Boltzmann方法数值分析
计算物理
2017-05-24 v1 流体动力学
摘要
我们分析了一种用于模拟非均匀介质中线性声波传播的线性格子 Boltzmann (LB) 公式。我们采用单松弛时间 Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) 以及一般多松弛时间 (MRT) 碰撞算子。通过计算各种二维格子的频散关系，我们表明 D2Q5 格子是线性声学问题最合适的模型。我们还为 LB 格式实现了一种网格细化算法，以模拟在具有速度对比的非均匀介质中传播的波。我们的结果表明 LB 格式的性能可与经典二阶有限差分格式相媲美。鉴于其并行计算的高效性，LB 方法可成为复杂几何和多相介质中线性声波模拟的一种经济高效工具。
引用
@article{arxiv.1704.03172,
title = {Numerical analysis of the lattice Boltzmann method for simulation of linear acoustic waves},
author = {Dattaraj B. Dhuri and Shravan M. Hanasoge and Prasad Perlekar and Johan O. A. Robertsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03172},
year = {2017}
}