基于LBM-IBM的两维immerssed边界格子波尔兹曼方法模拟
immerssed boundary method immerssed boundary method是一种基于Lattice Boltzmann Method(LBM)的流体力学模拟方法,用于模拟复杂几何形状的流体流动。该方法结合了Immersed Boundary Method(IBM)和LBM,能够模拟复杂的流体流动和粒子相互作用。 在该方法中,流体域被分割成小的网格单元,称为格点,每个格点上定义了分布函数,用于描述流体的宏观性质。分布函数的演化遵循Boltzmann方程式,通过Collide-Stream步骤实现。Collide步骤中,分布函数与局部速度场相互作用,产生新的分布函数。Stream步骤中,将新的分布函数与相邻格点的分布函数进行交换,实现流体的运动。 Guo的强迫项是该方法的关键部分,用于描述流体与粒子的相互作用。该强迫项由两部分组成,一部分是粒子的运动所产生的强迫,另一部分是流体对粒子的阻力。 在该代码中,我们可以看到,作者使用了D2Q9格点模型,该模型具有九个速度方向,能够描述流体的两个维度的运动。 gravity的强迫项也被包含在内,以模拟粒子的沉降运动。 该代码还包括了rigid bottom和top walls的边界条件,用于模拟流体在管道中的运动。流体的运动是周期性的,沿x轴方向具有周期性。 在该代码中,我们可以看到作者使用了C++语言,编写了一个简单的流体力学模拟程序。该程序包括了头文件的包含、变量的定义、函数的声明等基本元素。 该代码还包括了preprocessor命令,用于定义宏和包含头文件。例如,`#define SQ(x) ((x)*(x))`定义了一个宏,用于计算平方函数。`#include <vector>` 等命令用于包含头文件,提供了向量操作和数学库等功能。 该代码的更新时间为2011年8月21日,由Timm Krüger维护。该代码可以自由更改和分发。 该immerssed boundary method是一种强大的流体力学模拟方法,能够模拟复杂的流体流动和粒子相互作用。该方法结合了LBM和IBM,能够描述流体的宏观性质和粒子的运动。
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