请问一下Lattice Boltzmann 方法到底怎莫样？

macabre · 发表于 2003-6-23 10:56:08

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我看了一下，2000年左右挺热的，好像最近文章不如以前？
是有什么问题吗？
是不是计算量太大？它的理论还算严格吧？

laser2k · 发表于 2003-6-23 13:04:31

[这个贴子最后由laser2k在 2003/06/23 01:09pm 第 1 次编辑]

这个东西，不解微分方程，所以实施起来比传统基于NS方程的CFD来得简单，编程相对容易。但是完全基于显示的，算稳态问题相当于全局时间步长逼近，计算量确实很大。标准的LBM只能处理简单规则区域的等温流动。非规则区域算法、热流动问题、可压缩/高马赫数的模型需要另行加入，目前还没有成熟的。因此在一般的领域相对传统基于NS方程的CFD没有什么竞争力。
不过微观、亚观尺度问题方面还可以用用。气泡、液滴、乳化、液晶运动、微通道……之类。
理论上有缺陷：传统CFD只是把空间和时间离散了，但是LBM把速度也离散了（粒子速度不是连续的，只是有限个离散值），这样导致计算简单，但是不能由此导出能量方程，热流动问题、可压缩/高马赫数因此不能自然的解决。不过现在这方面的改进还是不断有见发表。

macabre · 发表于 2003-6-23 15:23:49

多谢高手指点，本来觉得这个方法还是有吸引力的，因为计算机的计算和流体流动
本质上都是离散的，可惜问题太多。

laser2k · 发表于 2003-6-23 19:25:39

问题是比较多，但是还是有价值的。这玩意真正开始，也就是最近不到10年的事情。
传统CFD，如果从上个50年代算起，到70年代才算凑合，经过了差不多20年。估计再过10年，LBM也可以了。

sanying · 发表于 2004-4-1 11:23:56

您好！
在流体中文论坛上，认识laser2k。我现要用LBGK 方法模拟水或血液的粘滞系数与温度的关系，我看了许多文献，也将最简单的固壁直管的流动模拟出来，但还不清楚如何定出粘滞系数与温度，我特别希望在这方面了解的老师给点建议，如果您愿意的话，请与我联系或发信息，多谢！

supersonic · 发表于 2004-4-2 11:17:56

下面引用由sanying在 2004/04/01 11:23am 发表的内容：
您好！
在流体中文论坛上，认识laser2k。我现要用LBGK 方法模拟水或血液的粘滞系数与温度的关系，我看了许多文献，也将最简单的固壁直管的流动模拟出来，但还不清楚如何定出粘滞系数与温度，我特别希望在这方面　...

不清楚你到底要做什么？据我所知，LBM并不能为你给出粘滞系数与温度的关系
标准LBM里面和粘性系数相关的参数只有tau和时间步长
如果你要用LBM模拟粘滞系数与温度相关的流动，还是需要自己另外给出两者之间的关系

shangerily · 发表于 2004-4-3 09:26:02

发一个Lattice Boltzmann方法在多相流的应用，不知道有什么用处么。

shangerily · 发表于 2004-4-3 09:26:33

继续

shangerily · 发表于 2004-4-3 09:28:11

over。

lbm · 发表于 2004-10-15 17:07:16

下面引用由sanying在 2004/04/01 11:23am 发表的内容：
您好！
在流体中文论坛上，认识laser2k。我现要用LBGK 方法模拟水或血液的粘滞系数与温度的关系，我看了许多文献，也将最简单的固壁直管的流动模拟出来，但还不清楚如何定出粘滞系数与温度，我特别希望在这方面　...

如果你考虑温度，建议你用双方程LBM模型，因为只是常规的LBM方程只能确定速度，密度和压强，解不出温度出来的，除非你再引入另外一个描述温度（能量）的LBE，才能比较接近你这个问题
两个LBE耦合起来，温度场确定，相应的速度密度压强也确定

xzkong · 发表于 2004-10-15 19:10:51

LBM可以用来做交通流的二维计算

lbm · 发表于 2004-10-16 11:30:52

下面引用由xzkong在 2004/10/15 07:10pm 发表的内容：
LBM可以用来做交通流的二维计算

最开始我要学LBM就是冲着交通流而来的
后来学着学着就不搞这个了

laser2k · 发表于 2004-10-21 18:44:04

研究了一年lbm，觉得其实它局限性看来还是太大了

ziyan · 发表于 2004-10-21 20:45:10

求教laser2k：LBM中一般采用何种方法处理复杂边界比较方便啊？我看了Olga Fillppova and Dieter Hanel的《Grid Refinement for Lattice-BGK model》，但觉得，真正在处理边界时还是存在一些困难。最显著的是边界节的确定！不知高论？

laser2k · 发表于 2004-10-22 16:13:35

基本有3类：
1 基于插值的，比如He的ISLBM，Shu的TLLBM，都有一定的问题。ISLBM需要一个全局曲线坐标系统，不是很灵活，对于非结构网格不适用；TLLBM号称meshless，但是只是结构曲线网格里面效果不错，散布点里面还是不行，此外插值系数需要存储，2D情况下还凑合，3D情况下内存消耗惊人。
2 基于边界外推，配合Grid Refinement。这个方法不错，保留了标准LBM的简洁性。除了Fillppova的方法，你还可以看看Li-shi Luo和Lallemand的文章，到Luo的主页上找。这类我没有用过，应该还是蛮可行的。所谓边界节的确定有何问题呢？一般是分段直线逼近边界，求取被边界切割的网格，然后插值吧。这种方法的麻烦在于需要基于多块网格的Grid Refinement，算法上有些麻烦。
3 第三类是抛弃streaming-collision，直接解微分方程，这个没什么特点，又回到FDM/FVM/FEM那里去了

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