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ashzing

银虫 (初入文坛)

[交流] LBM方法演化控制方程是否应该考虑外力项?已有5人参与

查阅了一些常见的LBM代码,其中演化方程:
f=f+tau*(feq-f)
其中tau为弛豫时间,feq为稳态分布函数

然而在一个poiseuille流的模拟代码中,采用的演化方程考虑了外力项:
f=f+tau*(feq-f)+dt*F
其中F为外力

考虑外力项对最终模拟计算的结果有怎样的影响呢?何时要考虑呢?

本人LBM新手,希望与这方面的朋友相互交流讨论(QQ 2241790403)
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引用回帖:
7楼: Originally posted by ashzing at 2014-10-27 13:48:07
非常感谢您的回复

“第一,纠正一些认识上的错误...”
明白您的意思。同时,就(1)和(2)还需根据具体研究的问题进行选择。感觉Zou/He边界条件的适用范围并不广?

“第二,你所说的已知进出口密度...”
...

1)Zou/He用于处理已知速度/压力,基本上管道流动的进出口一般都可以已知其中之一,所以说Zou/He边界的应用还是很广泛的;
2)LBM下的模拟,参数都是无量纲化,或者单位为“1”的,与实际物理单位之间需要转换。再者,LBM只是提供一种计算方法,本质上其实是在解PDE,只是离散形式比较特殊,理论基础与传统不同。
3)tau的选取,和niu有关,niu的选取和实际流体物性有关,但其中的原则,抱歉,我也不是很懂。
4)计算宏观量,一方面得到当前时刻的速度压力场,另一方面,为计算平衡态分布函数(在碰撞过程中计算)。你所说的“迁移-边界处理-计算宏观量-碰撞”也可以看成“碰撞-迁移-边界处理-计算宏观量”,这个是同一个循环,只是起始点不同而已。
你必须非常努力,才能看起来毫不费力
8楼2014-10-27 15:58:42
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孤独的漫步

木虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
那个Poiseuille流加外力项,好像只有在用周期性边界的时候才会这样处理
模拟的时候,对应实际流场有外力就加外力项,没有就不加咯~~~
你必须非常努力,才能看起来毫不费力
2楼2014-10-16 21:35:12
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ashzing

银虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 孤独的漫步 at 2014-10-16 21:35:12
那个Poiseuille流加外力项,好像只有在用周期性边界的时候才会这样处理
模拟的时候,对应实际流场有外力就加外力项,没有就不加咯~~~

非常感谢您的回复
另请问:在该Poiseuille流的模拟中采用 f=f+tau*(feq-f)+dt*F 的LBM作用力模型
而在[Zou and He, On pressure and velocity flow boundary conditions for the lattice Boltzmann BGK model]一文中,似乎并没有涉及到LBM作用力模型,而是采用了所谓的d2q9i模型区别于传统的d2q9模型,即修正了平衡态函数的形式。
在具体进行Poiseuille流的LBM模拟时,究竟采取怎样的演化方程/平衡分布/边界条件呢?
我低头沉默但坚定!
3楼2014-10-20 15:03:37
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孤独的漫步

木虫 (小有名气)


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引用回帖:
3楼: Originally posted by ashzing at 2014-10-20 15:03:37
非常感谢您的回复
另请问:在该Poiseuille流的模拟中采用 f=f+tau*(feq-f)+dt*F 的LBM作用力模型
而在一文中,似乎并没有涉及到LBM作用力模型,而是采用了所谓的d2q9i模型区别于传统的d2q9模型,即修正了平 ...

你说的那是Zou/He速度压力边界吧,那是用于处理已知进(出)口密度(即压力)或者速度而采取的边界处理形式。
按我的理解 ,压力边界和外力项是统一的,即知道进出口压差,可以转化为外力加到演化方程里面去。
另,Poiseuille流是很好的基础检验程序,基本能把各个边界条件都涉及到,建议露珠再把非平衡外推,反弹等都试一遍,D2Q9模型就能满足。
对于这个Zou/He边界,个人建议,仅仅是个人建议!了解是怎么回事就好,一般能用这个边界方式处理的,非平衡外推都能处理,且非平衡外推在数学方程及其程序语言上都较Zou/He边界简单。
当然,不知露珠是临时涉及LBM还是要长久研究,很多边界都可以编程封装好,在不同case里套用即可。

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你必须非常努力,才能看起来毫不费力
4楼2014-10-25 22:30:58
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