模擬不可壓流體流動(dòng)的格子Boltzmann方法研究.pdf

1、華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文模擬不可壓流體流動(dòng)的格子Boltzmann方法研究姓名：郭照立申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：王能超施保昌2000.4.1華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文兩個(gè)I。i模型耦合起來(lái)，從而得到了一個(gè)復(fù)合熱LB模型。該復(fù)合模型有效地克服了可壓縮效應(yīng)，容易在分布式并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，并且具有較好的數(shù)值穩(wěn)定性。此外，這里的設(shè)計(jì)方法也為其他LB模型的設(shè)計(jì)提供了一條新途徑。第三?；谄⒎址匠糖蠼獾膮^(qū)域分裂技術(shù)，設(shè)計(jì)

2、了一種新的非均勻LB模型。在該模型中，整個(gè)流場(chǎng)分解為若干比較規(guī)則的子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域使用一個(gè)均勻網(wǎng)格(某個(gè)LB模型的格子)覆蓋。與其他已有的非均勻網(wǎng)格模型相比。該模型比較簡(jiǎn)單，能夠充分利用均勻LB方法的優(yōu)點(diǎn)。并且具有良好的粗粒度并行性，適合在分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。第四，設(shè)計(jì)了一種新的邊界處理方法?；舅枷胧菍⑦吔绻?jié)點(diǎn)上的分布函數(shù)分解為平衡態(tài)和非平衡態(tài)兩部分，平衡態(tài)部分使用一個(gè)修正的平衡態(tài)分布近似，而非平衡態(tài)部分則使用一個(gè)一階精度的外推

3、格式由流體節(jié)點(diǎn)分布函數(shù)確定。根據(jù)該方法，我們?cè)O(shè)計(jì)了壓力和速度邊界處理格式。所得格式的時(shí)間和空間精度都為二階，容易實(shí)現(xiàn)。且具有良好的數(shù)值穩(wěn)定性和通用性。同時(shí)。格式的計(jì)算是局部的，不會(huì)影響LB方法的并行性。最后，討論了LBM的并行實(shí)現(xiàn)方法，設(shè)計(jì)了并行算法，分析了算法的計(jì)算復(fù)雜度和并行性質(zhì)。在Linux環(huán)境下，基于并行編程語(yǔ)言PVM編制了并行程序。測(cè)試了算法的加速比和效率。、，，。r‘’總之J本文系統(tǒng)地研究了模擬不可壓流動(dòng)的LB方法。設(shè)計(jì)了基