计算流体力学中的LBGK方法的理论研究

《计算流体力学中的LBGK方法的理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文计算流体力学中的LBGK方法的理论研究姓名：胡娟申请学位级别：硕士专业：流体力学指导教师：熊鳌魁2003.4.1武汉理工大学硕士学位论文摘要LatticeBGK，简称LBGK，是一种非常新颖的数值计算方法，它在格子气(LatticeGasAutomaton，简称LGA)的基础上发展而来，并己在计算流体力学中得到广泛的应用，它可以用来模拟各种流动现象。作为一种新的计算方法，对它的研究是非常有意义的。本文总结了各种LBGK模型，特别是对LBGK模拟二相流和多相流模型进行了认真地研究，同时对LBGK进行了理论研究，用全新的方法探讨了LBGK和N．s方程的本

2、质联系，为推广LBGK方法进行了基础理论研究工作。LBGK方法有许多优点，如边界条件容易处理，并行度高。当然，它同时也有一些缺点，如数值不稳定。因此，本论文对LBGK的稳定性进行了研究，提出了一种新的解决方法。本论文的研究，旨在全面剖析LBGK方法，希望通过这些基础研究工作，促进LBGK方法在计算流体力学中的广泛应用。本论文的主要工作是：对LBGK的各种模型进行认真地总结分析，对LBGK方法作了基础研究工作；通过对LBGK方法的理论研究，指出了LBGK方法和N．s方程的本质内在联系：研究LBGK方法的稳定性，提出了新的提高稳定性的方法。即对平衡分布函数取对数，以保证平衡分布

3、函数恒为正数，来改善LBGK方法的稳定性。关键词：LBGK方法，模型，稳定性武汉理工大学硕士学位论文AbstractLBGKmethodiSaveryhovelnumericalmethod．Itdevelopsonthebasisofthelatticegasautomaton．ThesuccessfulsimulationoffluidflowbytheLBGKmethodhasdemonstratedawideapplicationinthecomputationalfluiddynamics．ItisveryworthwhiletoresearchLBGKmetho

4、dswhichisanewnumericalmethod．ThisthesissummarizesupaUkindsoftheLBGKmethod，especiallythemodelofthetwo—phaseandmulticomponentfluid．Atthesametime，thisthesisfocusesonthetheoreticalresearchontheLBGKmethodanddiscussestheinnerrelationbetweentheLBGKandtheN-Sequations．LBGKmethodhasmanyadvantages，su

5、chaseasydealingwiththecomplexboundaryconditionsandhighamenabilitytoparallelcomputing．OfCOUrSe，ithassomedisadvantage，especiallytheinstability．SoIputforthanewmethodtoimprovethestabilityofLBGKmethod．Thispaper’SaimistoanalyzeLBGKmethodineveryaspectandtodosomefundamentalresearchonthismethodfort

6、heimprovementofitsapplicationinCFD．Themainworkofthepaperisfollowed：First，thebasictheoryandmanymodelsofLBGKmethodareintroducedanddiscussed．Second，therelationbetweentheLBGKmethodandtheN-Sequationsisreaveledthroughanewmethod．IclearlyexplainedthereasonableaspectandtheproblemofLBGKmethod．Finall

7、y,thestabilityofLBGKmethodisanalyzedandthenewmethodtoimprovethestabilityofLBGKmethodisproposed．Thatis，Theequilibriumdistributionfunctiontakestheformoflogarithminordertoinsuretheequilibriumdistributionfunctionbeingthepositivenumber，whichCanimprovethestabilityof