二元流体混合物格子巴特斯坦仿真中的物理与计算比例问题

我们描述了在使用格子巴特斯坦方法模拟二元流体混合物时所遇到的一些比例问题——无论是否存在着色粒子。两种类型的比例问题出现：物理比例问题和计算比例问题。物理比例问题关乎如何将仿真参数与真实世界的参数相关联。有效地完成这一点需要仔细的物理考量，因为（与其他方法一样），格子巴特斯坦无法完全解析复杂流体中出现的层次结构的尺寸、能量和时间尺度。在决定应解决哪些物理问题以及保留哪些物理问题时需要谨慎考虑，特别是在着色粒子存在于两个流体相中的情况下。这影响了仿真参数的调节，如流体粘度和界面张力。当物理过程各向异性时（例如在受剪切的系统中），可能需要仔细调整仿真盒的几何形状；我们所描述的例子涉及着色粒子对流体圆柱的鲁亚-普拉舒姆不稳定性的影响。第二个且紧密相关的比例问题集中在计算层面：如何将仿真规模扩展到非常大的格子尺寸？在进行剪切流动的系统中，这一问题尤为紧迫。在这种情况下，需要一套随流体一起运动的分块参考系，每一套通过类 Lees-Edwards 边界条件与下一套相连。这些匹配平面导致小的数值误差，其累积效应可能变得严重；本文讨论了最小化此类效应的策略。