物理科技生物学-PHYICA

非结构网格上的平行耦合胞心有限杨幂年龄今年多大岁数体积热格子boltzmann方法

化学 2022-02-19 00:02:14

中国科学院刘佳 Ra=5×104时同心环空中自然对流的模拟结果,流线(左),温度等值线(右)

信用:SIAT 格子玻尔兹曼方法(LBM)起源于格子气自动机(LGA),现已成为计算流体力学中一种有效而有吸引力的数值方法

传统的LBM将计算域的网格耦合到均匀的笛卡尔网格和离散速度,具有简单的形式并在空间中实现二阶精度

然而,由于其均匀的网格结构,传统的LBM不能很好地捕捉弯曲的边界

它必须生成许多网格来解析物理机制

在《国际传热与传质杂志》上发表的一项研究中,中国科学院深圳高工所(SIAT)的科学家采用有限体积法(FV) -LBM在非结构网格上模拟热不可压缩流,并提出了一种平行耦合的以单元为中心的FV热格子玻尔兹曼方法,该方法具有模拟复杂区域流动的潜力

为了模拟热流,采用了热流的双分布函数(DDF LBM)

除了粒子分布函数外,该模型还包括温度分布函数,用于模拟温度场

用有限体积法离散DDF温度LBM (TLBM),用D2Q9离散速度模型和Bhatnagar-Gross-Krook (BGK)碰撞模型在非结构网格上模拟对流

为了模拟大规模复杂流场,减少计算时间,设计了一种非结构化网格上的TLBM滤波并行算法

从FV-TLBM获得的结果与以前的研究一致

并行数值实验的性能分析表明,该并行算法具有可观的可扩展性,效率可达96

6000个流程的79%

下一步,研究小组将集中于模拟具有复杂边界的热对流

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