收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

采用格子Boltzmann方法的界面对流现象模拟

梁博  
【摘要】: 界面传递对相际传质有重要影响。界面浓度梯度导致的密度梯度、表面张力梯度会引起界面失稳,进而产生界面对流。界面对流的发生会影响界面传质,因此吸引人们对界面失稳的原因和机理进行研究。 现有的实验方法可以观察到界面对流现象的发生但很难进行定量研究,本文引入格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)对界面对流现象进行定量模拟。 格子Boltzmann方法从格子气方法(Lattice Gas Automata,LGA)发展而来,该方法建立在分子运动论和统计力学理论的基础上,对连续的流场进行空间,时间和速度离散,利用离散粒子简单碰撞的统计规律模拟流体流动。与传统的计算流体力学方法相比,格子Boltzmann方法在模拟介观尺度流场方面有明显优势,并且具有适合并行计算等优点。 本文详细介绍了格子Boltzmann方法的原理,并通过模拟验证了该方法在边界处理,受力处理等方面的可靠性。利用该方法,本文模拟了小尺度下界面对流现象,得到了与观察结果一致的浓度分布图。此外,本文还模拟了不同Ra数下的界面对流情况,通过比较,得到了发生界面失稳的临界Ra数,该数值在实验测得的临界Ra数的范围之内。 研究表明,格子Boltzmann方法作为一种较新的计算流体力学方法能较好的模拟界面对流现象,为界面传递现象的定量研究提供了新的方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈炬桦,熊盛武;绕三圆柱流体的LB模拟[J];武汉大学学报(自然科学版);1998年01期
2 施介宽;化学转化作用下大气污染物的浓度分布[J];高原气象;1985年03期
3 王光谦,倪晋仁;再论悬移质浓度垂线分布的两种类型及其产生的原因[J];水动力学研究与进展A辑;1991年04期
4 袁建忠,惠遇甲;用指数流速分布导出的浓度分布公式[J];泥沙研究;1992年04期
5 潘涛,严邦宁周科;太阳池的盐浓度分布及其动态仿真[J];山东科学;1995年03期
6 李丹勋,禹明忠,王殿常,王兴奎;图像处理技术及其在泥沙运动研究中的应用[J];水利水电技术;1999年05期
7 胡心膂,郭照立,郑楚光;格子Boltzmann模型的边界条件分析[J];水动力学研究与进展A辑;2003年02期
8 梁栋,张海英;建筑环境中有害气体扩散及分布的分析[J];广州大学学报(自然科学版);2004年04期
9 胡兰萍;李燕;张琳;张黎明;王俊德;;遥感FTIR在大气环境监测中的新发展[J];光谱学与光谱分析;2006年10期
10 姚青;孙玫玲;张长春;穆怀斌;韩春明;;潮州沿海大气气溶胶无机离子浓度分布与气象要素的相关分析[J];气象与环境学报;2007年04期
11 周慧晶;郭振江;;近年葫芦岛市区空气微生物浓度变化特征分析[J];气象与环境学报;2008年02期
12 张会;李峰;李永干;;空气环境质量指标SO_2日均值分布检验与Monte Carlo模拟[J];中国科技信息;2008年13期
13 张婧;夏立江;杜文利;王进安;张春荣;纪思思;于波;;垃圾填埋场空气真菌群落结构和时空分布特征[J];环境科学;2009年11期
14 陈炬桦,邹秀芬;卡门涡街的细胞自动机模拟[J];华东地质学院学报;1995年04期
15 晏一光,吴波,郑楚光;三维十五点格子Boltzmann模型仿真[J];工程热物理学报;2001年04期
16 孙成海,王保国,沈孟育;完全气体格子Boltzmann热模型[J];清华大学学报(自然科学版);2000年04期
17 张晓军,刘祖源,万明芳;Lattice Boltzmann方法及其应用[J];武汉理工大学学报;2002年03期
18 孙成海;用格子Boltzmann模型模拟可压缩完全气体流动[J];计算物理;2000年04期
19 彭伟,陈胜,郑楚光;格子Boltzmann方法模拟气固两相流[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年08期
20 沈智军,袁光伟,沈隆钧;格子Boltzmann方法求解Burgers方程(英文)[J];计算物理;2000年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈长安;倪然夫;武胜;;高温充氚不锈钢样品中氚浓度分布[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
2 李麟;B.C.De Cooman;P.Wollants;胡心彬;何燕霖;朱晓东;;铝和硅对含磷TRIP钢力学性能的影响[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年
3 樊靖郁;张燕;王道增;;浅水环境中含污染物横向射流三维浓度分布特性研究[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
4 张富;庞晓梅;黄国华;段建高;邢桂菊;;步进梁式板坯加热炉内流场和温度场的数值模拟[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
5 冯士德;毛江玉;任荣彩;;格子Boltzmann数值流体力学[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
6 赵鹏;张丹丹;汪鲁兵;田振夫;钱跃竑;;格子Boltzmann并行程序的优化与性能分析[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 张华;;水舌运动界面的格子Boltzmann仿真研究[A];2008中国水力发电论文集[C];2008年
8 解建飞;容启亮;徐雁;;基于格子Boltzmann方法的纵向振动对非牛顿流体流动影响的数值模拟[A];第十届粤港机电工程技术与应用研讨会暨梁天培教授纪念会文集[C];2008年
9 郭萌;蒋文涛;樊瑜波;郑廷辉;陈君楷;;药物洗脱支架药物释放率对冠脉血管内药物浓度分布影响的数值研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
10 罗铭芳;徐世民;田玉峰;高晓凡;李鑫钢;;热敏物系精馏流程优化[A];第二届全国传递过程学术研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈智军;中子输运方程数值解与Burgers方程格子Boltzmann方法研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2000年
2 张金凤;基于格子玻耳兹曼方法的粘性泥沙絮凝机理研究[D];天津大学;2007年
3 王维德;多元非理想物系传质过程研究[D];天津大学;2002年
4 禹明忠;PTV技术和颗粒三维运动规律的研究[D];清华大学;2002年
5 张士林;沉降性浆体速度与浓度分布耦合模型及迁移速度研究[D];大连理工大学;2005年
6 景贵成;原油碳源微生物提高原油采收率机理[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2005年
7 杨洁;中国海域中二甲基亚砜的生物地球化学研究[D];中国海洋大学;2011年
8 杨国刚;轴对称约束条件下可燃气云爆燃强度研究[D];大连理工大学;2006年
9 高坚;膜吸收过程传质性能的研究[D];北京化工大学;2006年
10 郭莹;气液系统移动界面传质现象研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁博;采用格子Boltzmann方法的界面对流现象模拟[D];天津大学;2007年
2 杜睿;隐格式的不可压LBGK模型及复杂边界条件分析[D];华中科技大学;2004年
3 余亮;求解变系数对流扩散方程的一类新的LBGK格式[D];华中科技大学;2008年
4 董术;LB方法及可视化仿真模拟[D];华中科技大学;2007年
5 李小宝;格子BOLTZMANN方法及其在柱体绕流数值模拟中的应用[D];天津大学;2006年
6 田迪;格子Boltzmann方法的原理与应用[D];大庆石油学院;2009年
7 赵超凡;液—液两相界面传质过程的研究[D];天津大学;2007年
8 聂德明;毛细管电泳通道中的弯道效应及其消除[D];浙江大学;2004年
9 邓敏艺;用格子Boltzmann方法研究反应扩散问题[D];广西师范大学;2000年
10 金文佳;强制动边界问题的光滑粒子流体动力学研究[D];南昌大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 段佳;“逮住”居民区中的肮脏空气[N];大众科技报;2008年
2 本报记者 文越;步入“亲铜时代”[N];中华建筑报;2003年
3 记者 刘涛 苏永新;做一个中国百姓的好医生[N];消费日报;2005年
4 记者 柳原;“福腾”温室杀虫灭菌机投入市场[N];中国花卉报;2007年
5 李洁尉;摸清持久性卤烃的害人机理[N];广东科技报;2007年
6 刘秋磊;中意合作项目在兰顺利实施[N];甘肃经济日报;2006年
7 周英杰;小化疗、大中药治疗肿瘤有害无益[N];中国医药报;2007年
8 石爱军;建立环境污染应急系统[N];大众科技报;2007年
9 本报记者 姜莹莹;铊矿开采打开潘多拉盒子[N];北京科技报;2007年
10 ;猪舍结构与传染病有关[N];中国畜牧兽医报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978