收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于可压缩流动的格子Boltzmann模型的数学理论

郝雁  
【摘要】:格子波尔兹曼方法是一种新兴的计算流体力学方法。近几年来在流体力学和计算物理等方面得到了广泛的应用。它经历了格子气自动机,实数型格子气到格子波尔兹曼方法等发展阶段。从1992年起,格子Boltzmann方法,作为一种计算流体力学的方法得到了很大的发展,人们已将这种方法用于流体力学的各个研究领域,最初的格子Boltzmann方法是用于模拟Navier-Stokes方程的。由于这个方法克服了格子气自动机理论中的若干缺点,使得它更有效,更方便于应用。经过十多年的研究表明,格子Boltzmann方法有它自身的应用领域。在这些领域中也许可以达到传统数值方法的水平,但是在其他一些领域目前还没有达到这个水平。目前,格子Boltzmann方法已经从简单的定性研究发展到精确的定量比较。可以根据物理问题的需要选择平衡态分布函数,还可以选择精度,本文中给出的模型就具有二阶精度。它有自身的一套严格的数学理论和经得起实际考验的物理假设。 可压缩模型的构造一直是人们研究的课题。目前,在完全气体的Euler方程的模拟上已经有了一些结果。但是作为二阶精度,模拟Navier-Stokes方程的格子Boltzmann模型一直没有进展。不仅如此,构造具有能量的格子Boltzmann模型也是相当困难的,三维问题一直是不成功的。单肖文的两种分布理论解决了其中的解耦问题,鉴于此类问题,我们将Bit数扩大到25个,在宏观上得到具有能量的可压缩流体力学方程,数学上给出其截断误差是二阶的。 WP=35 本文从格子波尔兹曼方程出发,利用不同时间尺度上的系列方程        (1)     (2) (3) (4) (5) 推导了Navier-Stokes方程。模型的精度是二阶的。利用(5),得到了模型的阶段误差(限于篇幅,只写出其中一个方程的截断误差) (6) WP=36 经过计算,写出了碰撞项的系数,利用Hirt启示性理论,得到了一系列不等式。通过这些不等式,能确定平衡态分布函数函数中系数的范围。从而给出了格子Boltzmann方程用于可压缩流动的数学理论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李开泰,黄艾香;可压缩流动流函数微分方程的可解性和有限元解的误差估计[J];西安交通大学学报;1980年04期
2 张谋进,黄灿明;用于粘性可压缩流动数值计算的SIMPLE方法[J];航空动力学报;1997年01期
3 施卫平,胡守信,阎广武;计算可压缩流体流动的LB多速度模型[J];吉林大学自然科学学报;1996年02期
4 闫广武,胡守信;可压缩格子Boltzmann模型的启示性稳定理论[J];高等学校计算数学学报;1999年03期
5 何冰;封卫兵;张武;武频;白文;李立;;基于非结构网格的Gas-Kinetic方法[J];计算机辅助工程;2009年01期
6 张池平,冯国泰,王民智;可压缩矢量形式湍动能与湍应力方程[J];哈尔滨工业大学学报;1992年06期
7 芮洪兴;双重介质油藏单相可压缩流动的特征差分格式及理论分析[J];应用数学学报;1994年01期
8 黄典贵;;统一的对流扩散型可压缩流体力学方程与解法[J];工程热物理学报;2006年03期
9 应展烽;陈志华;徐晓磊;董刚;范宝春;;可压缩混合层流动的三维大涡模拟[J];南京理工大学学报(自然科学版);2008年03期
10 高瑞泽;阎超;;超音速底部流动的大涡模拟研究[J];航空计算技术;2009年03期
11 景思睿;胡庆康;;叶栅可压缩流动反问题的一种数值解法[J];西安交通大学学报;1990年01期
12 张士杰,袁新,叶大均;全三维粘性流场计算的快速收敛方法[J];清华大学学报(自然科学版);2000年10期
13 赵兴艳,苏莫明,苗永淼;高分辨率激波捕捉格式及其CFD应用[J];计算物理;2001年02期
14 张锡文,李亨,姚朝晖;多孔介质/纯流体耦合区域内可压缩气体的流动[J];化工学报;2003年09期
15 陈榴;戴韧;杨爱玲;陈康民;;一种可压缩与不可压缩气体流动的统一算法及其应用[J];力学季刊;2009年02期
16 刘卫平;苏本庆;席德科;杨新铁;;可压缩流动声干涉现象也具有迈克尔逊-莫雷效应[J];机械科学与技术;2007年09期
17 钟诚文;李凯;孙建红;卓从山;解建飞;;基于格子Boltzmann方法的可压缩翼型绕流模拟(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2009年03期
18 邹滋祥;任意回转面上可压缩流动透平叶栅壁面最佳流速分布的计算方法[J];工程热物理学报;1980年04期
19 王平,朱自强,吕晓斌;迎风格式在二维非结构网格中的应用[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
20 赵兴艳,苏莫明,苗永淼;非线性双曲型Euler方程的数值分析[J];甘肃工业大学学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王国蕾;陈立为;许常悦;陆夕云;;超声速来流中横向射流的DES研究[A];第二届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2009年
2 程迪;范学军;;一般流体的准一维定常流方程组及其在超临界碳氢燃料可压缩流动中的应用[A];第四届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2011年
3 姜元勇;徐曾和;;局部非热平衡条件下填充床中的可压缩流动与气固反应[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
4 张德良;胡宗民;;摄动有限差分方法及其应用[A];第十届全国激波与激波管学术讨论会论文集[C];2002年
5 姜元勇;徐曾和;;填充床中可压缩流动与非等温气固反应[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 冉政;;二十世纪上半叶中国学者的流体力学研究工作概述[A];第二届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2005年
7 马东军;郑建国;孙德军;尹协远;;一般状态方程可压缩多流体流动的PPM方法[A];非定常空气动力学研讨会论文选集[C];2007年
8 罗喜胜;程万;M.E.H.van Dongen;;非定常流中水的非平衡相变[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 崔尔杰;;分离流、涡运动及流动控制——纪念陆士嘉先生逝世20周年[A];第十一届全国分离流·涡运动和流动控制会议论文选集[C];2006年
10 俞小敏;;哲学的功用——以波斯科维奇近域论为例谈哲学之启示性[A];首届、第二届中国科技哲学及交叉学科研究生论坛获奖文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 程万;伴随凝结的无粘可压缩流动研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 杜东兴;可压缩性及粗糙度对微细管内流动及换热特性的影响[D];清华大学;2000年
3 陈池;基于变域变分全时空有限元的翼型非定常流正、反命题研究[D];上海大学;2005年
4 王志方;天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统[D];北京化工大学;2008年
5 蔡元;主体意识的生成与扩张[D];吉林大学;2005年
6 刘继涛;快速热循环注塑成型过程数值模拟方法研究[D];山东大学;2011年
7 丁英涛;表面效应对微管道中气体流动特性的影响[D];清华大学;2003年
8 姜元勇;多孔相变材料中的流动与反应[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝雁;用于可压缩流动的格子Boltzmann模型的数学理论[D];吉林大学;2004年
2 朱仪;中国古典园林意境在当代建筑中的缺失以及启示性研究[D];西南大学;2009年
3 任雄;基于SIMPLE算法的三维湍流流场数值模拟方法的研究[D];西北工业大学;2007年
4 王威;何冀平剧作论[D];广西师范大学;2012年
5 项建恒;被淡化的故事[D];中国美术学院;2008年
6 萨姆;信号交叉口大型车辆运行控制策略比较研究[D];长安大学;2009年
7 谭超;可压缩流动中非线性涡粘性模型的研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 董明;零攻角尖锥边界层中二维扰动演化特征的数值研究[D];天津大学;2005年
9 叶兴福;超音速边界层中三维扰动引起小激波的数值研究[D];天津大学;2006年
10 刘宇;基于涡方法的涡运动研究[D];北京交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 尧小锋;中国比美国的舞台更大![N];中国证券报;2008年
2 孔范今;祛蔽返魅 走向中和[N];中国教育报;2008年
3 ;与读者同在与时代同行[N];四川日报;2004年
4 新华社记者 汤计 刘军;蒙牛为什么“牛”?[N];新华每日电讯;2003年
5 孙德堂;《爱心天水》(自序)[N];天水日报;2006年
6 资深财经评论员 黎伟成;港股走势飘忽的背后[N];证券时报;2008年
7 黄平;螺狮壳里做道场[N];中华读书报;2008年
8 郑娜杨凯;非遗保护:中国影响世界[N];人民日报海外版;2007年
9 王琳;《抗战》三日刊报道方式之启示[N];中华新闻报;2006年
10 王一方;从疾病的“呻吟”到医学“风景”“历程”的省思[N];中国图书商报;2003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