使用格子玻尔兹曼方法模拟瑞利-贝纳尔对流
comp-gas
2016-08-31 v1 元胞自动机与格子气
摘要
使用最近发展的双组分格子玻尔兹曼方程（LBE）方法，在二维和三维中数值模拟了瑞利-贝纳尔对流。第二组分的密度场按照被动标量的对流-扩散方程演化，用于模拟温度场。施加了与温度成正比的体积力，系统除轻微可压缩性外满足布辛涅斯克方程。在垂直方向施加无滑移等温边界条件，在水平方向使用周期边界条件。瑞利-贝纳尔对流起始的临界瑞利数与理论预测一致。随着瑞利数增大，稳态二维对流卷变得不稳定。观测到的波动不稳定性和非周期运动，以及作为瑞利数函数的努塞尔数，与实验观测和理论预测吻合良好。LBE模型被发现对具有热和质传递的流体流动模拟是高效、准确和数值稳定的。
引用
@article{arxiv.comp-gas/9612001,
title = {Simulation of Rayleigh-B\'enard convection using lattice Boltzmann method},
author = {Xiaowen Shan},
journal= {arXiv preprint arXiv:comp-gas/9612001},
year = {2016}
}
备注
20 pages, REVTEX