格子Boltzmann方法（lattice Boltzmann method,LBM）誕生至今已有30年,其在理論和應(yīng)用上都取得了快速的發(fā)展,已經(jīng)能夠解決部分工程應(yīng)用中的實際問題,并成為相關(guān)領(lǐng)域研究的一個熱點。格子Boltzmann方法不同于直接離散Navier-Stokes等宏觀方程,它基于分子動理論,由Boltzmann方程演化而來,在宏觀上是離散方法,微觀上是連續(xù)方法。在許多傳統(tǒng)方法無法勝任的多孔介質(zhì)、晶體生長、磁流體等諸多領(lǐng)域都有成功的應(yīng)用。格子Boltzmann方法的一個重要優(yōu)點是具有天生的并行特性,適合于在大規(guī)模并行集群上進行復(fù)雜流場情況的數(shù)值模擬。盡管格子Boltzmann方法已取得了豐碩的成果,但仍然存在著許多亟待解決的問題。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:1.均勻網(wǎng)格格子Boltzmann方法同構(gòu)和異構(gòu)環(huán)境下的并行算法。文中將多松弛格子Boltzmann方法與大渦模擬相結(jié)合,用來模擬高雷諾數(shù)下流場的流動情況并對其并行方法進行了詳細的分析研究。格子Boltzmann方法基于笛卡爾網(wǎng)格,所以流場可以沿著坐標(biāo)軸的方向進行流場的劃分,將流場劃分為對應(yīng)于MPI進程的多個計算子區(qū)域,... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１：?Ｄｗ加網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖??２．４根據(jù)格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程恢復(fù)Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程??在本節(jié)中，基于Ｄ２Ｑ９格子模型，通過Ｃｈａｐｍａｎ－Ｅｎｓｋｏｇ展開，從格??

０可以根據(jù)宏觀量通過平衡態(tài)分布函數(shù)獲得，如果節(jié)由ｆｉ點的值替代。若０點的速度ｗ（０，ｒ）己知，密度ｐ（０，ｒ）的密度替代。即??ｆ＾（０，ｔ）?＝?ｆｅｑ（ｐ（Ｂ，ｔ），ｕ（０，ｔ））衡態(tài)部分則用ｓ點的非平衡態(tài)部分替代，ｆ＾ｅｑ（０，?ｔ）?＝?ｆｉ｛Ｂ，?ｔ）?－?ｆｅｑ（ｐ（Ｂ，?ｔ），?ｕ（Ｂ，?ｔ））點的粒子分布函數(shù)為??／（〇，?ｔ）?＝?ｆ＾（０，?ｔ）?＋?ｆ，（Ｂ．?ｔ）?－?ｆｅｑ｛ｐ（Ｂ，?ｒ），?ｕ（Ｂ，?ｔ））

ＭＲＴ－ＬＢＭ－ＬＥＳ并行策略的整體框架如算法１所示。??３．１．２區(qū)域分解??對于三維問題，區(qū)域劃分可以沿著一個方向（１Ｄ，如圖３．１（ａ））、兩個方??向（２Ｄ，如圖３．１（ｂ））或者三個方向（３Ｄ，如圖３．１（ｃ））進行劃分。??３３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method for high-speed compressible flows[J]. 李凱,鐘誠文.  Chinese Physics B. 2015(05)
[2]格子Boltzmann方法三維并行程序設(shè)計[J]. 梁功有,曾忠,張良奇,謝海瓊.  水動力學(xué)研究與進展A輯. 2011(05)



本文編號：3135572