格子玻爾茲曼方法的理論研究與應(yīng)用.pdf

1、格子玻爾茲曼方法是用簡單的介觀模型來模擬流體宏觀行為的一種動力學(xué)方法。與傳統(tǒng)的宏觀數(shù)值計算方法截然不同，格子玻爾茲曼方法從非平衡態(tài)統(tǒng)計力學(xué)的觀點出發(fā)，將時間、空間和速度相空間完全離散的動力學(xué)格子模型同Boltzmann方程相結(jié)合，實現(xiàn)不直接求解Naiver-Stokes方程組而描述流體運動規(guī)律的目的。格子玻爾茲曼方法具有編程簡單、易于并行處理和邊界條件處理簡單等優(yōu)點，在最近十幾年得到了重視和迅速發(fā)展，逐漸拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。 本文

2、采用LBGK模型編制了計算程序，針對頂蓋驅(qū)動流動、外掠后臺階流動、方腔自然對流、熱Poiseuille流幾個經(jīng)典算例進行了數(shù)值模擬，并與SIMPLE算法的解或相應(yīng)的基準(zhǔn)解進行比較，驗證了程序的正確性，表明了LBM在流動與傳熱領(lǐng)域的發(fā)展前景。對二維平行通道內(nèi)的圓柱、方柱和三棱柱繞流流動進行了數(shù)值模擬，分析了障礙物不同放置時的流場、壓力場，得到了各種繞流開始出現(xiàn)渦脫的雷諾數(shù)臨界值以及流場中阻力系數(shù)的變化。同時還對雙管橫、豎排兩種布置方式的繞