针对气体在致密多孔介质中低速渗流时,其渗流规律在渗流曲线的低压段表现出对达西定律线性关系的偏离,存在着非达西现象。采用格子Boltzmann方法,研究气体和多孔介质的特性对气体渗流Klinkenberg效应的影响因素。结果表明:在气体渗流曲线的低压力梯度段,随着气体黏度系数、净围压、渗透率和孔隙率的变小,渗流曲线的非线性临界点向压力梯度增大的方向移动,对达西定律线性关系的偏离更明显。说明在低渗和低压情况下Klinkenberg效应不能被忽略,气体黏度系数和孔隙率对Klinkenberg效应作用有影响;当净围压或渗透率很大时,气体渗流流量和压力梯度符合达西定律线性关系。
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格子波尔兹曼方法在广义牛顿流体中的渐进分析,杨再宝,雍稳安,在这篇文章中,我们详细讨论在广义牛顿流体中的两种不同格子波尔兹曼方法。不同于Chapman-Enskog展开,我们可以得到严格的不可压广义牛�
2026-01-21 17:27:54 455KB 首发论文
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用Lattice Boltzmann方法模拟陶瓷过滤器基体内的流体流动,孙梅玉,姬忠礼,本文将Lattice Boltzmann方法用于研究陶瓷过滤器基体内的三维气体流动。简化后的多孔介质结构由计算机随机生成。文中给出了压降随表观�
2026-01-21 12:25:39 283KB 首发论文
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一维格子Boltzmann方程的Galilean不变性问题,冉政,,使用李群的研究方法讨论一维格子Boltzmann方程的Galilean不变性问题.对于一维激波模拟,波前存在Galilean不变性的破缺.
2026-01-21 11:51:11 179KB 首发论文
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曲面边界的格子玻尔兹曼方法在MATLAB中的实现_Lattice Boltzmann Method Implementation in MATLAB for Curved Boundaries.zip 在当今科技快速发展的时代,计算流体动力学(CFD)已成为研究流体流动和热传递现象的重要工具。其中,格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,简称LBM)作为一种新兴的模拟方法,在处理复杂几何边界和流动问题中显示出了其独特的优势。LBM结合了分子动力学的微观动力学特性与宏观流体力学的连续介质特性,它通过在离散的速度空间上求解玻尔兹曼方程来模拟流体运动。 在计算机软件领域,MATLAB是一种广泛使用的数值计算和可视化编程环境。MATLAB以其强大的科学计算能力、简洁直观的编程语言以及丰富的内置函数库,使得科研人员和工程师能够快速开发和实现复杂的算法。对于LBM的实现,MATLAB提供了一个极为便利的平台,用户可以利用MATLAB的高效矩阵计算能力和丰富的数学函数,来处理LBM中的数据结构和物理问题。 具体到曲面边界的处理,这一直是CFD研究中的一个难点。由于曲面边界的不规则性,使得网格划分和边界条件处理变得复杂,从而影响计算精度和效率。曲面边界条件的处理直接影响到计算结果的可靠性,因此开发一套能够准确模拟曲面边界条件的算法和程序具有重要的学术意义和应用价值。在MATLAB环境下,研究者可以采用内置的图形用户界面(GUI)工具箱和编程语言,来构建曲面几何模型、设置边界条件以及分析计算结果。 另外,MATLAB提供的多种优化工具箱可以帮助开发者对算法进行性能优化,从而提高求解效率。例如,对于大规模LBM模拟问题,可以利用MATLAB的并行计算工具箱,将计算任务分配到多个处理器上运行,有效缩短模拟时间。同时,MATLAB的图形处理能力也允许研究人员直观地展示模拟结果,例如,通过二维或三维图形展示速度场、温度场等物理量的分布情况。 在科学计算领域,算法的准确性和效率是评价其性能的两个关键指标。通过MATLAB实现的曲面边界LBM,不仅可以保证算法的物理准确性,还可以通过优化提高其运行效率。因此,将曲面边界格子玻尔兹曼方法在MATLAB中实现,不仅可以为科研工作者提供一个强大的研究工具,还能为工程技术人员提供一个有效的设计和分析平台。 此外,随着计算机硬件性能的不断提升,MATLAB在处理并行计算和大数据处理方面的能力也得到了加强,这为LBM在更广泛的流体动力学问题中的应用提供了可能。无论是对科研人员还是工程技术人员来说,MATLAB都是一款极具吸引力的计算平台,其在LBM领域的应用前景广阔。 MATLAB作为一个功能强大的计算工具,为格子玻尔兹曼方法在曲面边界条件下的实现提供了有力的支持。这不仅有助于推动LBM的研究和应用,也为流体力学领域的数值模拟提供了新的途径。在不久的将来,我们有理由相信,借助MATLAB平台的深入开发和应用,LBM将在工程和科学计算中发挥更加重要的作用。
2025-10-29 23:56:19 13KB
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无截断空间齐次~Boltzmann 方程在软位势与温和及临界奇异情形的~Gevrey 正则性,张腾飞,殷朝阳,本文研究了无截断的空间齐次~Boltzmann 方程于软位势下的~Gevrey 正则性, 考虑了温和奇异性~$s<1/2$ 与临界奇异性~$s=1/2$ 的情形. 我们得到了�
2025-10-26 21:44:48 577KB 首发论文
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针对岩石物理试验中出现的孔隙流体(油水)两相分离现象,应用格子Boltzmann(LB)方法中的两相不相溶流体的伪势模型,对油水界面动力学行为进行微观数值模拟,分析多孔介质中两相流动的微观特征,并从理论上给出两相不相溶流体界面张力因子Gf值的确定方法。模拟由于表面张力造成的油水两相分离现象,在此基础上研究润湿性对真实储层岩心孔隙流体两相分离的影响,并实现全程动态可视化。研究表明,用LB方法进行储层岩石油水两相分离简便易行、形象直观,是研究流体分离规律和特点的重要评价方法。
2024-10-24 15:53:58 325KB 自然科学 论文
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用多重弛豫时间(MRT)伪势格玻尔兹曼(LB)模型对粗糙固体壁附近的空化气泡塌陷进行建模。 采用改进的强迫方案,可以通过调整与粒子相互作用范围有关的参数来达到LB模型的热力学一致性,从而获得所需的稳定性和密度比。 通过改进的MRT伪势LB模型模拟了粗糙实心壁附近的气泡破裂。 通过研究气泡轮廓,压力场和速度场的演化来研究气泡破裂的机理。 详细分析了气泡破裂的腐蚀作用。 研究发现,气泡破裂与粗糙固体壁相互作用的过程和影响受固体边界几何形状的严重影响。 同时,它证明了MRT伪势LB模型是研究塌陷气泡与复杂几何边界之间相互作用机制的潜在工具。
2024-10-24 15:47:05 3.09MB 气泡破裂 格子波尔兹曼法 伪势模型
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基于反馈力的浸入-格子Boltzmann法,李秀娟,赵荣国,格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)和浸入边界法 (Immersed Boundary Method,IBM)皆为近年来发展的流体力学数值模拟方法。本文基于
2024-03-03 12:49:24 628KB 首发论文
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一种运用迭代技巧改进的基于动量交换的浸没边界-格子Boltzmann方法,胡洋,袁海专,本文提出了一种新的模拟不可压粘性流的浸没边界-格子Boltzman方法(IB-LBM)。在原始的基于动量交换IB-LBM的基础上,通过引入一个迭代校
2024-03-03 12:47:38 954KB 首发论文
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