南方科技大学知识苑(SUSTech KC): 多层速度格子Boltzmann方法进展及展望

题名	多层速度格子Boltzmann方法进展及展望
其他题名	Progress and prospects of multi-speed lattice Boltzmann method
作者	杨鲲1 ; 单肖文2
发表日期	2022
DOI	10.7638/kqdlxxb-2021.0348
发表期刊	空气动力学学报影响因子和分区
ISSN	0258-1825
卷号	40 期号:3页码:22-45
摘要	格子Boltzmann方法(LBM)自20世纪90年代问世以来,由于计算高效、实施简捷,在多种复杂流动的数值模拟中得到了广泛应用.传统以平衡态分布函数泰勒展开结合半经验理论推导出的LBM模型需要使用低马赫数假设,一度被认为只能适用于等温弱可压流动的计算.近年来将LBM拓展到可压缩和热流计算的模型日益增多,其中在每个离散速度方向有多个速度模态的多层速度模型,因只使用单一分布函数,物理描述上更接近事实而受到了广泛关注.我们简述了几类典型的多层速度模型的构造思路,包括早期的多层速度模型、Watari-Tsutahara模型、比热比可变多层速度模型和Hermite多项式模型.由于Hermite多项式展开法构造的多层速度模型在数学解释上较为自洽,且其低阶形态与传统等温弱可压LBM模型一致,我们着重梳理和归纳了Hermite多项式模型的构造原理与离散速度模型的求解过程,以及时间和空间离散方法.最后对LBM与传统计算流体力学方法的结合进行了简要介绍,例如LBM有限差分、LBM有限体积和LBM有限元方法,并对LBM多层速度模型目前存在的问题和未来发展方向进行了总结.
关键词	格子Boltzmann方法可压缩流动多层速度模型 Hermite多项式展开
相关链接	[万方记录]
语种	中文
学校署名	第一
资助项目	国家科技重大专项 ; 深圳市科技创新委员会项目 ; 广东省科技厅项目 ; 国家自然科学基金
来源库	WanFang
万方记录号	kqdlxxb202203003
引用统计	被引频次[WOS]：0
成果类型	期刊论文
条目标识符	http://sustech.caswiz.com/handle/2SGJ60CL/401847
专题	工学院前沿与交叉科学研究院
作者单位	1.南方科技大学前沿与交叉科学研究院,深圳 518055;南方科技大学工学院力学与航空航天系,深圳 518055 2.南方科技大学工学院力学与航空航天系,深圳 518055
第一作者单位	工学院; 前沿与交叉科学研究院
第一作者的第一单位	工学院; 前沿与交叉科学研究院
推荐引用方式 GB/T 7714	杨鲲,单肖文. 多层速度格子Boltzmann方法进展及展望[J]. 空气动力学学报,2022,40(3):22-45.
APA	杨鲲,&单肖文.(2022).多层速度格子Boltzmann方法进展及展望.空气动力学学报,40(3),22-45.
MLA	杨鲲,et al."多层速度格子Boltzmann方法进展及展望".空气动力学学报 40.3(2022):22-45.