(1)有结构网格
最早使用直角坐标系中的矩形网格(但计算域不一定为矩形)。容易确定格子间的邻接关系,也利于用差分逼近导数。每个格子的边长比及相邻格子边长比要满足一定限制,以保证精度。在计算边界层时可使用拉长的格子,但需进行坐标变换处理。矩形网格便于组织数据结构,程序设计简单,适于各种算法,处理[......]
水动力学数值模拟中常用的浅水方程是一个双曲守恒型方程组。双曲守恒律组的解有一个显著特征:虽然初始条件和边界条件光滑,一定时间后会发展出间断。解分为两类:
(1)解析解(经典解),具有连续一阶偏导数,且时时处处满足微分方程。
(2)间断解(弱解、广义解)。在间断点,微分方程无意义,只满足积[......]
自从格子气方法和格子波尔兹曼方法出现以来,就引起了人们的广泛兴趣,在很多领域得到了应用,并且证明了格子波尔兹曼方法是一种行之有效且效率比较高的数值计算方法。
(1)用于障碍绕流尾流模拟
当流体与平板相遇,就会被平板所阻而改变速度方向。随着雷诺数的不同板后的流动会发生不同的尾流。生活中很容易观察到[......]
HPP模型将流体存在的空间划分为间距为单位长度的正方形网格,将流体想象成许多只有质量没有体积的微小粒子组成,在同一时刻同一网格节点上,每一个速度方向最多允许存在一个粒子,每个粒子可以向四个方向的其中之一运动,并且遵守下述碰撞规则:当且仅当只有两个粒子沿相反方向到达某节点时(对头碰撞),他们沿另外的两[......]
一般说来,有两种方法研究流体的行为:一种是从宏观角度出发,假设流体连续分布于整个流场,诸如密度、速度、压力等物理量均是时间和空间的足够光滑的函数;另一种则是从微观角度,从非平衡统计力学的观点出发,假设流体是由大量的微观粒子组成,这些粒子遵守力学定律,同时服从统计定律,运用统计方法来讨论流体的宏观性质[......]
格子Boltzmann方法是一种与传统数值方法完全不同的方法。传统的数值模拟是从偏微分方程(组)(PDEs)出发,如N-S方程,然后用有限差分、有限体积、有限元或谱方法离散,再用标准的数值方法求解常微分方程组或代数方程组。这是“top-down”方法,而LGA和LBM是“bottom-up”方法,它[......]