Lattice Boltzmeaa方法应用实例——水电站水击计算

建立了模拟水电站水击的一维Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ（ＬＢ）模型,给出了基本原理,方法和步骤,并通过实例计算与特征线法进行了比较。分析表明,ＬＢ方法效果很好,将之引入水电站流场模拟是可行的,值得进一步探讨。     

Lattice Boltzmann方法及其应用

Lattice Boltzmann方法是目前国内外计算流体动力学（CFD）领域研究的热点之一，介绍了LB方法的数学模建、边界处理、算法、系统地分析了其特点，并指出了该方法存在的不足，提出了相应的改进措施，也具体计算了一些实际问题，为今后更深入的研究和广泛应用打下了基础。     

水电站的水击计算

利用断面控制法推导了水电站水击的基本计算方程及连锁方程,并证明 了水击基本方程的连续性方程中斜坡项“Vsinα”的存在性及物理意义。     

用多松弛格子Boltzmann方法模拟三维水击波

旨在探索用多松弛格子Boltzmann方法模拟多维水击波的可行性.采用三维方法模拟了一维水电站简单管水击现象,得到准确的直接水击和间接水击过程,证明其能准确模拟压力波传播与反射特性;模拟了二维拐角衍射,得到与其他方法吻合的结果;详细分析了断波撞击三维台阶产生的反射和衍射现象,获得合理的压力分布.研究表明:多松弛格子Boltzmann方法稳定性好,精度较高,能够准确模拟水击波的传播、反射和衍射,可推广到实际问题研究中.     

基于插值的Lattice Boltzmann方法非均匀网格算法

提出了一种基于插值的latticeBoltzmann方法的非均匀网格算法 ,给出了计算步骤 ;对典型的二维恒定方腔流、恒定和非恒定圆柱绕流问题进行了模拟分析 ,所得结果的正确性证明了该算法是有效、可行和实用的     

一种新的弹性水击计算方法

提出了一种基于MATLAB新的弹性水击计算方法,提高了计算精度,而且易于建模仿真.仿真实验结果表明,新的计算方法更加准确地反映了水击压力极值点及整个动态过程,这对保证水电站运行的安全性和经济性以及研究机组动态过程有理论和实际应用价值.     

给水管网水击压力计算

本文根据水击基本理论,推导出双环给水管网水击压力的计算公式,并用数值计算例题加以说明,可供工程设计参考。     

管道水击数值模拟方法分析

通过对管道水击物理模型的概化,建立了其对应的数学物理方程,并将数学物理方程化为代数方程,对管道水击数值模拟的各个环节进行了探讨。通过管道水击数值计算程序的设计与调试,进行了管道水击的模拟计算,并分析了计算结果的科学性和合理性。     

简单管道水击计算程序的编制与应用

基于求解管道水击的矩形网格法及其算法原理 ,研究了利用特征线法求解水击的方法 ,并用VB6.0语言编制了相应的计算程序 ,在VB上调试通过 ,并结合某简单管道阀门瞬间关闭所产生的水击进行了应用与验算     

偏微分方程的 Lattice Boltzmann 解法

介绍了用ＬａｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎ（ＬＢ）方法求解偏微分方程的原理和方法,建立了一维ＬＢ模型;通过对典型算例的计算分析,验证了ＬＢ方法的有效性．     

偏微分方程的Lattice Boltzmann解法

介绍了用Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ（ＬＢ）方法求解偏微分方程的原理和方法,建立了一ＬＢ模型;通过对典型算例的计算分析,验证了ＬＢ方法的有效性。     

平板有升力绕流的Lattice Boltzmann模拟

介绍了一种不同于传统流体力学数值方法的Lattice Boltzmann流体动力学的含体积力模型，并用此方法模拟了平板有升力粘性绕流，得到了与实验结果一致的升力及阻力系数。     

基于插值的Lattice Boltzmann方法非均匀网格算法

提出了一种基于插值的Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔａｍａｎｎ方法的非均匀网格算法,给出了计算步骤;对典型的二维恒定方腔流、恒定和非恒定圆柱绕流问题进行了模拟分析,所得结果的正确性证明了该算法是有效、可行和实用的。     

格点Boltzmann方法及其应用

本文简要介绍了格点Boltzmann方法的基本原理，运用此方法对Poiseuille流和平面Couette流进行了计算机模拟，模拟结果与解析理论解符合得很好．     

火电厂输灰管路浆体水击瞬变过程数值计算与分析

水力输灰在火电厂中获得越来越广泛的应用。在浆体水击瞬变过程基本方程的基础上,运用特征线方法建立了考虑含气量的伪均质浆体停泵水击瞬变过程数学模型。对某火电厂输灰复合管道计算了当水泵发生事故停泵时,水泵出口压力相对值,泵的无因次流量,泵的无因次转速,管道顶端最高点处的压力水头相对值的瞬变过程。通过对数值计算结果的分析,提出了在管道顶端最高点设置调压井和增大电机飞轮力矩的方法来降低管道中浆体水击的危害。     

通用的插值补充格子Boltzmann方法应用于计算气动声学

提出将通用的插值补充格子Boltzmann方法（GILBM）应用于非均匀网格进行计算气动声学研究. 通过顶盖驱动方腔流、低雷诺数圆柱绕流算例验证GILBM数值模拟方法的正确性. 在此基础上,将该方法应用于高斯脉冲传播、周期性声源传播、二维圆柱绕流的气动噪声计算. 研究结果表明,GILBM方法可以在非均匀网格上较好地模拟高斯脉冲及周期性声源声波的传播过程,计算结果与解析解较吻合. GILBM方法能够模拟非均匀贴体网格下的圆柱曲面边界由于涡脱落造成的气动噪声的产生和传播过程,可以较好地捕捉到近场及远场的声压传播. 圆柱绕流声学特性呈现出偶极子现象,计算结果与参考文献较吻合,证明采用GILBM方法在非均匀网格中模拟声传播问题的正确性及求解气动声学问题的可行性.     

基于格子Boltzmann方法的倾斜方腔自然对流模拟

采用格子Boltzmann方法对二维封闭方腔自然对流换热进行研究. 通过数值模拟得到在不同Ra数和倾斜角θ下,封闭方腔内的流场、温度场的变化情况. 再根据流场、温度场分析Ra数、倾斜角θ对封闭方腔自然对流换热的影响. 结果表明,Ra数的增大会增强自然对流换热,而倾斜角的增加使得自然对流换热增减交替,当倾斜角为90°时,自然对流换热最弱.     

基于格子Boltzmann方法后台阶流动特性的研究

格子玻尔兹曼方法(LBM)是近几十年来发展的一种介观尺度的数值模拟方法,具有良好的处理复杂边界的能力和并行计算能力.利用LBM对后台阶流动进行了数值模拟,得到了不同雷诺数下后台阶流动的特性.研究结果表明,在低雷诺数情况下,台阶后再附着点与分离点的距离随着雷诺数的增加而变大;在高雷诺数情况下,台阶后再附着点与分离点的距离...     

水力压裂微注测试“水击效应”分析法及应用

通过阿根廷San Jorge盆地水力压裂微注测试资料分析发现：分析停泵瞬间泵压曲线的“水击效应”,能够快速定性分析液体造缝缝宽、造缝空间情况及加砂的难易程度。与常规压力恢复测试及小型压裂测试方法相比,成本低、效率高、测试方法简单快捷。     

多孔介质内流体流动的大涡格子Boltzmann方法研究

为研究多孔介质内流动随Re数变化的特点,采用结合Smagorinsky亚格子模型的格子Boltzmann方法(LES-LBM)对多孔介质内流动进行了数值模拟.结果表明：多孔介质内的单相流动在高Re数时会表现出复杂的非线性现象;LES-LBM克服了传统LBGK方法模拟高Re数流动时容易产生数值不稳定的缺点,能清晰地描述出多孔介质内流动存在的3个区域,即低速时的线性达西区、过渡区和高速时的非线性二次区;不同Re下的流线图还说明微观的惯性作用最终导致了多孔介质宏观上的非线性现象,多孔介质流动呈现明显的多尺度特征.进一步分析计算结果可以证明：LES-LBM方法能准确地验证Darcy-Forchhimer阻力方程,Darcy-Forchhimer总阻力随Re数增加而增加,随孔隙率增加而减小,并且小孔隙率下的Forchhimer阻力占总阻力比例小于大孔隙率时的比例.