格子Boltzmann方法模拟多孔介质惯性流的边界条件改进

论文摘要

格子Boltzmann方法可以有效地模拟水动力学问题,边界处理方法的选择对于可靠的模拟计算至关重要.本文基于多松弛时间格子Boltzmann模型开展了不同边界条件下,周期对称性结构和不规则结构中流体流动模拟,阐述了不同边界条件的精度和适用范围.此外,引入一种混合式边界处理方法来模拟多孔介质惯性流,结果表明:对于周期性对称结构流动模拟,体力格式边界条件和压力边界处理方法是等效的,两者都能精确地捕捉流体流动特点;而对于非周期性不规则结构,两种边界处理方法并不等价,体力格式边界条件只适用于周期性结构;由于广义化周期性边界条件忽略了垂直主流方向上流体与固体格点的碰撞作用,同样不适合处理不规则模型;体力–压力混合式边界格式能够用来模拟周期性或非周期性结构流体流动,在模拟多孔介质流体惯性流时,比压力边界条件有更大的应用优势,可以获得更大的雷诺数且能保证计算的准确性.

论文目录

• 引言
• 1 LBM方法
•   1.1 MRT-LBM模型
•   1.2 边界条件
• 2 结果与讨论
•   2.1 周期性结构流动模拟
•   2.2 倾斜平板流动模拟
•   2.3 多孔介质流体流动模拟
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 程志林,宁正福,曾彦,王庆,隋微波,张文通,叶洪涛,陈志礼

关键词: 格子,方法,边界条件,蠕动流,惯性流

来源: 力学学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,中国科学院力学研究所

基金: 国家自然科学基金(51504265,51474222,51474224),中国石油科技创新基金(2017D-5007-0205)资助项目

分类号: O352

页码: 124-134

总页数: 11

文件大小: 781K

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