В статье рассматривается моделирование течения жидкости методом решеток Больцмана (LBM). Разработан алгоритм, реализующий метод LBM, проанализированы характерные особенности метода, выполнена программная реализация и произведены численные расчеты некоторых задач гидродинамики. Полученные результаты численного решения поставленных задач были сопоставлены с результатами численного решения соответствующих задач другими методами.
уравнение Навье-Стокса, дискретизированное уравнение, функция распределения плотности, устойчивость, расчетный куб.
УДК: 517.982
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ РЕШЕТОК БОЛЬЦМАНА
SIMULATION OF CURRENTS OF VISCOUS LIQUID BY LATTICE BOLTZMANN METHOD
Остапенко А.А., аспирант
ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет»
г. Мариуполь, Украина.
azzazelius@mail.ru
DOI: 10.12737/6393
Аннотация: В статье рассматривается моделирование течения жидкости методом решеток Больцмана (LBM). Разработан алгоритм, реализующий метод LBM, проанализированы характерные особенности метода, выполнена программная реализация и произведены численные расчеты некоторых задач гидродинамики. Полученные результаты численного решения поставленных задач были сопоставлены с результатами численного решения соответствующих задач другими методами.
Summary: In article simulation of a current of liquid is considered by Lattice Boltzmann method (LBM). The algorithm realizing the LBM method is developed, analyzed the characteristic features of the method, performed and produced by a software implementation of numerical calculations of some problems of hydrodynamics. The received results of the numerical solution of objectives were compared with results of the numerical solution of the appropriate tasks other numerical methods.
Ключевые слова: уравнение Навье-Стокса, дискретизированное уравнение, функция распределения плотности, устойчивость, расчетный куб.
Keywords: Navier-Stokes equation, sampled equation, density distribution function, stability, estimated cube.
В рамках LBM рассматривается течения среды как динамики ансамбля крупных частиц с заданным конечным числом возможных направлений. Динамика таких частиц описывается статистически с помощью аппарата кинетической теории газов [1].
1. Succi S. The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics and Beyond, Oxford University Press/ S. Succi. – 1999. – 288 p.
2. Г.В. Кривовичев О расчете течений вязкой жидкости методом решеточных уравнений Больцмана / Г.В. Кривовичев // Компьютерные исследования и моделирование. – 2013. – Т.5. №2. – 165-178.
3. Bhatnagar P.L. A model for collision process in gases. Small amplitude process in charged and neutral one-component system / P.L. Bhatnagar, E.P. Gross, M.K. Krook // Physical Review. – 1954. – 511-525.
4. Zou Q. On pressure and velocity boundary conditions for the lattice Boltzmann BGK model/ Q. Zou, X. He // Physics of Fluids. – 1997.
