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离散Boltzmann方程的求解:基于有限体积法
1
作者
孙佳坤
林传栋
+3 位作者
苏咸利
谭
志
城
陈亚楼
明平剑
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期70-79,共10页
近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳...
近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳定性有着直接影响.为了提高数值模拟的可靠性,本文引入有限体积法用于求解离散Boltzmann方程.有限体积法是一种常用的数值计算方法,具有守恒性强、精度高等特点,可用于有效处理高速可压缩流体的数值计算问题.本文采用MUSCL格式进行重构,并引入了通量限制器以提高数值计算的稳定性.最后,对基于有限体积的离散Boltzmann方法进行了验证,数值算例包括冲击波、Lax激波管以及声波.结果表明,该方法能够准确刻画冲击波、稀疏波、声波,以及物质界面的演化,同时确保系统的质量、动量和能量守恒,还可以准确测量流体系统的流体力学和热力学非平衡效应.
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关键词
离散Boltzmann方法
有限体积法
非平衡效应
可压缩流
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职称材料
题名
离散Boltzmann方程的求解:基于有限体积法
1
作者
孙佳坤
林传栋
苏咸利
谭
志
城
陈亚楼
明平剑
机构
中山大学中法核工程与技术学院
清华大学能源与动力工程系
新加坡国立大学机械工程系
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期70-79,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:51806116)
广东省基础与应用基础研究基金(批准号:2022A1515012116,2024A1515010927)
国家留学基金管理委员会(批准号:202306380288)资助的课题。
文摘
近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳定性有着直接影响.为了提高数值模拟的可靠性,本文引入有限体积法用于求解离散Boltzmann方程.有限体积法是一种常用的数值计算方法,具有守恒性强、精度高等特点,可用于有效处理高速可压缩流体的数值计算问题.本文采用MUSCL格式进行重构,并引入了通量限制器以提高数值计算的稳定性.最后,对基于有限体积的离散Boltzmann方法进行了验证,数值算例包括冲击波、Lax激波管以及声波.结果表明,该方法能够准确刻画冲击波、稀疏波、声波,以及物质界面的演化,同时确保系统的质量、动量和能量守恒,还可以准确测量流体系统的流体力学和热力学非平衡效应.
关键词
离散Boltzmann方法
有限体积法
非平衡效应
可压缩流
Keywords
discrete Boltzmann method
finite volume method
nonequilibrium effect
compressible flow
分类号
O17 [理学—数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
离散Boltzmann方程的求解:基于有限体积法
孙佳坤
林传栋
苏咸利
谭
志
城
陈亚楼
明平剑
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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