Automatic evolutionary modeling by the Lattice-Boltzmann method

The Lattice-Boltzmann method is an effective tool for solving fluid mechanics problems, but there isn’t still a good scheme to determinate some parameters in Boltzmann equations. In this paper, a technique using evolutionary algorithm to automatically model Boltzmann equations is introduced. Numerical simulation shows that the designed scheme is fast and efficient. Biography: Chen Ju-hua ( 1963-), male, Associate professor, research direction: Lattice-Boltzmann method, evolutionary algorithm.     

纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算

建立了描述纳米流体流动与传热过程的格子-Boltzmann模型,针对格子-Boltzmann方法（LBM）高度并行性的特点,用消息传递机制实现了平板间纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算,分析了处理器数目与区域分解模式对计算效率的影响。结果表明,纳米粒子的微运动强化了流体与壁面以及流体内部的换热过程,LBM并行计算方法应用于纳米流体流动传热计算能够提高计算效率。     

微通道气体流动的格子-Boltzmann法模拟

格子-Boltzmann方法的迅速发展为计算流体力学提供了一种强有力的工具．结合“贴壁层”的理论对格子—Boltzmann方程在微槽道流动中的应用进行探索，对Kn数跨越速度滑移区和过渡区的若3个微通道中的气体流体进行了模拟，给出了通道内速度、压力、局部阻力系数的变化曲线，并和同条件下用不考虑滑移的计算结果和文献给出的理论结果进行了对比，结果表明和文献给出的理论结果吻合得很好．     

LBE–DEM simulation of inter-phase heat transfer in gas–solid cross jets

Lattice-Boltzmann equation(LBE)–Discrete element method(DEM)coupled simulation of a twodimensional gas–solid cross jet is performed,focusing on the gas-particle two-way coupling effect on heat transfer characteristics.The Reynolds number is 1000,and particle Stokes numbers are 10,25,and 50 under the same number flow rate of particles.The gas phase temperature field and particle distribution as well as the inter-phase heat transfer characteristics are studied and analyzed.The dominating effects,i.e.the mean temperature difference and mean heat transfer coefficient between the gas–solid phases,for the pre-and post-collision stages of the cross jets are illustrated respectively.The change of dominating roles is related to the dynamical response characteristics of particles.     

集中涌出瓦斯在通风网络中运移的三维LBM仿真

为了研究瓦斯在巷道某处集中涌出后的运移规律，提出集中涌出瓦斯在通风网络中运移的三维LBM仿真方法。应用速度、浓度双分布格子Boltzmann方法（LBM），分别建立了瓦斯运移速度和浓度三维LBM模型。由于逆风网络复杂，力加侠运行速度，计算过程采用三维分头耦合算法。该算法将每个巷道看成一含独立的块，各巷道分别独立并行她计算，只在巷道壁面处交换数据，从而提高运算速度。模拟实例表明，用该仿真方法可得到集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延的直观信息和速度、浓度等大量数据；可以得到每条巷道瓦斯浓度峰值个数、瓦斯浓度峰值大小、位置和到达的时间，从而提供有效避开瓦斯浓度峰值的方案。     

Lattice-Boltzmann方法与粘滞流模拟解

应用Lattice-Boltzmann方法,由7-Bit的FHP模型得到了描述粘滞流的N-S方程。在小Knudsen数条件下,给出了Poiseuille管流的密度分布函数和模拟解,确定了弛豫时间τ,模拟解与其解析解吻合。     

悬浮颗粒运动的数值模拟方法进展

从研究悬浮颗粒在流体中运动的不同层次出发,分别回顾以有限元为代表的传统流体力学及近年来广泛应用的Lattice-Boltzmann方法的原理,并重点介绍两种方法在悬浮颗粒数值模拟方面所取得的成果.     

一种火焰模拟的新方法

详细介绍了Lattice-Boltzmann方法的物理和数学理论基础,推导了用Lattice-boltzmann方法模拟火焰现象所使用的模型和实际计算步骤;针对特定类型的物体对象,提出了比较简洁的、适合计算机进行处理的新的边界问题的解决方法,避免了频繁的纹理映射的使用和复杂的微分方程的求解过程,使计算方法大为简化;并结合传统的粒子系统方法和实际情况,在计算机上实现了对火焰燃烧的模拟,基本达到了计算机图形学中的实时性要求.最后,给出了实际的火焰模拟效果图和不同方法的性能比较.     

基于Lattice-Boltzmann方法的混合制冷剂粘度计算

以R32与R125为对比制冷剂工质,用基于Lattice-Boltzmann方法的新算法计算了混合制冷剂R410A与R407C的动力粘度.分析了误差,探讨了提高计算精度的方法,提出要选用合适的对比工质,考虑不同组分之间受力等措施来提高精度.结果表明:在选用合适的对比工质后,R410A的平均计算误差5.2%,最大误差7.0%;R407C的平均计算误差5.5%,最大误差8.0%.计算结果说明该方法可以对混合制冷剂动力粘度进行有效计算.