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研究了温盐双扩散系统的多组分格子Boltzmann方法.通过对二维方腔的温盐双扩散系统的数值模拟,检验了方法的可行性及有效性,所得到的结果与差分法结果符合良好,继而将此方法推广到三维,建立了三维温盐双扩散系统的格子Boltzmann方法,对三维方腔双扩散问题进行了模拟和分析,并与差分法模拟的结果进行了比较,结果令人满意.最后,分析了格子Boltzmann方法在模拟双扩散对流问题时存在的局限性.
关键词:
格子Boltzmann方法
温盐双扩散
Boussinesq近似
数值模拟 相似文献
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正交梯度下双扩散对流的数值模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
本文采用有限单元法求解涡量、流函数、能量和组分控制方程,数值模拟了在温度梯度和浓度梯度正交情况下竖直环形容器内的双扩散对流结构。通过改变浮升力比N=GrS/GrT和Le数的大小,分析了溶质浮升力方向及其大小和Le数对容器内双扩散对流的影响。结果表明:当溶质浮升力改变时,壁面处的流体流动状况、边界层厚度、Nu数和Sh数都发生了变化;随着Le数的增大,竖直壁面处Nu数逐渐降低而水平壁面处的Sh数逐渐增大。 相似文献
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采用格子Boltzmann方法,考虑Soret和Dufour效应,对内置高浓度发热圆的方腔内部双扩散自然对流现象进行数值模拟.高浓度发热圆位于方腔中心,四周壁面均为低温低浓度.在该模型中,用三个独立的LBGK方程分别模拟速度场、温度场和浓度场,并通过Boussinesq近似将它们耦合起来.分析Soret数和Dufour数对方腔内部双扩散自然对流的影响,得到流线图、等温线图、等浓度线图、发热圆表面平均Nusselt数和平均Sherwood数.结果表明:Soret和Dufour效应对方腔内双扩散自然对流影响明显,不能忽略. 相似文献
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复杂系统对流-扩散问题的多尺度关联模式与数值模拟 总被引:3,自引:2,他引:1
本文针对一类与时间相关的具有某种周期性的复杂系统对流-扩散方程,初步建立了介观与宏观耦合的多尺度分析的一般框架,并进行了数值实验。 相似文献
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根据激光束的空间分布为高斯型分布,文中推导了理想和实际光学扫描系统的点扩散函数,理想系统的点扩散函数为δ函数,实际系统的点扩散函数为高斯函数。 相似文献
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本文针对对流一扩散随机过程在随机输入(即随机输运和源项),作用下进行数值仿真。我们先将对流扩散随机微分方程中的随机函数采用有限项截断的多项式浑沌展开(Polynomial Chaos Expansion)展开,再由Galerkin映射法得到求解浑沌展开系数的确定性方程组。这是一个在物理空间包含多尺度解的大方程组。为此我... 相似文献
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对流扩散方程的指数型摄动差分法 总被引:7,自引:0,他引:7
改进了作者所提出的对流扩散方程四阶指数型摄动差分格式,并阐明其在高Reynolds数适应性和节省计算量方面的显著优点。指数型摄动差分法经改进后具有较为简便的形式,克服了其他紧致高阶格式不能使用于高Reynolds数问题的致命弱点。文中针对计算流体力学的基本困难,作一至三维流动模型方程和自然对流传热问题的精细计算,且以双精制算法检验格式的四阶精度,表明摄动差分法能在较粗的网格下给出相当准确的结果,十分显著地节省计算机时,并对"激波"和"边界层"等高Reynolds数效应有极高的分辨能力。 相似文献
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求解对流扩散方程的一种有限分析方法 总被引:2,自引:0,他引:2
本文提出了一种求解线性与拟线性对流扩散方程的有限分析格式,证明了这种格式的解的存在唯一性及绝对稳定性与广义弱稳定性等,大量算例表明它具有较高的精度与很好的稳定性。 相似文献
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用九速正方格子模型给出了二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法。由对流扩散方程的对流系数和扩散系数确定了局域平衡分布函数的系数。计算机模拟结果与理论结果吻合很好。 相似文献
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对流扩散方程的格点模型 总被引:1,自引:1,他引:1
推广流体力学的格点法解一般的数学物理方程,建立了一维对流扩散方程的简单和复杂的格点模型,并利用此模型模拟了几种不同初边值条件下的对流扩散方程 相似文献
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流体力学的动量方程、能量方程、湍动能方程和耗散方程都具有对流扩散方程的形式,但连续方程却不是对流扩散型的。对于可压缩问题,本文通过合理的数学推导,不作任何近似、假定与简化,得到一个全新的连续方程形式.该连续方程以压力为未知变量,并具有对流扩散型形式,使得所有的流体动力学方程组都具有完全统一的方程形式,给出了这种三维对流扩散方程组的有限精确差分计算格式。对流体力学的进一步发展具有一定意义. 相似文献
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对流占优扩散问题的特征线法-差分法计算格式 总被引:6,自引:0,他引:6
本文用特征线目的和有限差分目的相结合的数值目的来求解对流问题和对流占优扩散问题,提出了两个计算格式,并给出了数值例子。 相似文献