用于可压缩流的稳定化格子玻尔兹曼-恩斯库格方法及其在纳米通道中单组分和双组分流体中的应用
介观与纳米尺度物理
2015-06-04 v1 统计力学
摘要
本文提出了一种数值稳定的方法,用于求解描述非均匀条件下非理想流体行为的离散化玻尔兹曼-恩斯库格方程。该算法采用拉格朗日有限差分格式处理对流项,并引入一个强迫项来考虑分子排斥,同时结合 Bhatnagar-Gross-Krook 松弛项。为了消除数值离散过程引起的伪电流,我们使用梯形法则进行时间积分,并采用 He 等人 (J. Comp. Phys 152, 642 (1999)) 的双分布方法的一个版本。数值测试表明,在存在球形势阱的单组分流体情况下,所提出的方法将数值误差降低了几个数量级。我们还通过考虑瓶颈通道中双组分流体的流动进行了另一项测试,并提供了该结构化几何中密度和速度场的信息。
引用
@article{arxiv.1202.3842,
title = {Stabilized Lattice Boltzmann-Enskog method for compressible flows and its application to one and two-component fluids in nanochannels},
author = {Simone Melchionna and Umberto Marini Bettolo Marconi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.3842},
year = {2015}
}
备注
to appear in Physical Review E