在高斯 - 赫米特格子中的闭合方程和更高阶矩关系博尔兹曼方法
Mahyar Madadi1, Joseph T Johnson2, Yong Shi3
1Department of Materials Physics, Research School of Physics, <a href="https://ror.org/019wvm592">Australian National University</a>, Canberra ACT, 2601, Australia.
这项研究揭示了格子博尔兹曼方法 (LBM) 中的离散速度集如何固有地定义了瞬间方法的闭合方程. 这一发现有助于理解LBM在运输问题上的表现.
科学领域:
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 数学物理学的数学物理.
- 数字分析 数字分析
背景情况:
- 动量方法对于解决由博尔兹曼-BGK方程控制的运输问题至关重要.
- 这些方法需要闭合方程来将高阶时刻与低阶时刻联系起来,这是由于不确定时刻方程.
研究的目的:
- 在使用高斯 - 赫米特二次方程用于离散速度集时,在格子博尔茨曼法 (LBM) 中研究闭合方程和更高阶矩关系.
- 为在LBM中高阶时刻的有效计算提供一个通用公式.
主要方法:
- 在LBM中隐含的闭合关系分析与高斯-赫米特方格离散速度集.
- 推导一种用于评估高阶时刻的通用公式.
- 使用稳定Couette流的LBM数值实现的衍生公式的验证.
主要成果:
- 在LBM中设置的离散速度本质上定义了闭合方程和更高阶时刻关系.
- 为了高阶时刻的高效计算评估,开发了一种通用公式.
- 衍生的公式与稳定Couette流的数值模拟进行了验证.
结论:
- 阐明了LBM离散速度集的固有关闭特性.
- 开发的通用公式提供了计算效率和对LBM的理论洞察力.
- 预计这些发现将有利于在运输现象中对LBM性能进行理论分析.
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