用于平衡与非平衡可压缩流动的三维离散玻尔兹曼模型
流体动力学
2018-03-06 v1
摘要
我们提出了一系列用于平衡与非平衡可压缩流动的三维离散玻尔兹曼（DB）模型。关键的构建技术是通过逆向求解离散平衡分布函数所满足的动力学矩关系来构造该函数。关键的物理要求是所有使用的动力学矩关系必须与非平衡统计力学一致。此类动力学模型的必要性在于，随着流动复杂性的增加，非平衡状态的动力学表征以及本构关系的理解需要更高阶的动力学矩及其演化。该方案提出的欧拉和纳维-斯托克斯层次的DB模型通过几个著名的基准测试进行了验证，范围从一维到三维。特别是，当局部马赫数、温度比和压力比分别高达、和时，模拟结果仍与黎曼解高度一致。指出了如何通过DB建模更深层次的热力学非平衡流动。通过DB方法，可以在不知道流体动力学方程确切形式的情况下方便地模拟非平衡流动。
引用
@article{arxiv.1710.09065,
title = {Three-dimensional discrete Boltzmann models for compressible flows in and out of equilibrium},
author = {Yanbiao Gan and Aiguo Xu and Guangcai Zhang and Huilin Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09065},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication in Journal of Mechanical Engineering Science (JMES)