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使用部分Gauss-Hermite求积构建格子Boltzmann方法的节点内格子

计算物理 2019-04-11 v1

摘要

建立了一个简洁的理论框架,即部分Gauss-Hermite求积(pGHQ),用于在笛卡尔坐标系下构建格子Boltzmann(LB)方法的节点内格子。与现有方法相比,pGHQ格式具有以下优势:a).\textbf{a).} 算法极其简洁;b).\textbf{b).} 统一了对称与非对称节点内格子的构建过程;c).\textbf{c).} 覆盖给定离散速度集的全范围求积阶数。我们利用该方法在[10,10]\left[ { - 10,10} \right]范围内搜索{n=3,4,5,6,7}\left\{ {n = 3,4,5,6,7} \right\}矩阶平衡分布离散化的局部最优非对称格子。搜索揭示了可用格子的惊人丰富性。通过简要分析,离散速度集对平衡分布的正定性具有显著影响,这被认为是影响LB方法数值稳定性的主要因素之一。因此,pGHQ格式的结果为通过修改离散速度集来进一步研究提高LB方法数值稳定性奠定了基础。还值得注意的是,尽管pGHQ是为Hermite多项式展开LB理论提出的,但它可以扩展到熵LB模型中。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.11959,
  title  = {On-node lattices construction using $\textit{partial}$ Gauss-Hermite quadrature for the lattice Boltzmann method},
  author = {Huanfeng Ye and Zecheng Gan and Bo Kuang and Yanhua Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11959},
  year   = {2019}
}