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格子玻尔兹曼方法的基本原理和优势

来源：测试GO 时间：2022-08-04 10:14:44 浏览：3336次

格子玻尔兹曼方法的基本原理：

格子玻尔兹曼方法比较于其他传统的CFD计算方法,具备了介于微观分子动力学建模与宏观连续建模之间的介观建模优点,并因此具有流体运动相互作用的描述简便、复杂边界容易设定、便于并行计算、编程容易实现等优点。

格子玻尔兹曼方法的概述图

格子玻尔兹曼方法的优势：

（1）简单的算法，简单的线性操作加上一个放松的过程，LGA模拟整个流场的运动可以通过迁移和碰撞两个过程来完成；

（2）能够处理复杂的边界条件:

（3）在LGA方法和LBM中关于流体密度和音速的状态方程都能够直接解中流体参数的压力,但一般的数值方法都必须采用某些特定的方式来处理Poission方程;（4）具有很高的并行性;

（5）能直接模拟有复杂几何边界的诸如多孔介质等连通域流场，无须作计算网格的转换。

（6）基于微观粒子的运动，物理图像清晰，适合处理复杂几何形状的流动，这一点在实际模拟多孔介质流中表现突出。

（7）格子玻尔兹曼方法中的压力可由状态方程直接求解;

（8）LCA方法和LBM采用一个简单的离散速度集合来反映整个速度场的平均信息，并保证数值守恒量逼近到一定的精度；

（9）LGA方法和LBM基于微观背景，易于处理流体内部的相互作用，对多相/组分系统的模拟具有很大的优势；

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