Galler Boltzmann-metoden (LBM), som härstammar från gittergasautomater (LGA), har blivit ett effektivt och attraktivt numeriskt system inom beräkningsvätskedynamik (CFD).

Den konventionella LBM kopplar rutnätet för beräkningsdomänen till ett enhetligt kartesiskt rutnät och de diskreta hastigheterna, ha en enkel form och uppnå andra ordningens noggrannhet i rymden. Dock, den konventionella LBM kan inte riktigt fånga de böjda gränserna på grund av dess enhetliga rutnätsstruktur. Det måste generera många rutnät för att lösa de fysiska mekanismerna.

I en studie publicerad i International Journal of Heat and Mass Transfer , forskare från Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin antog finita volym (FV)-LBM för att simulera det termiskt inkompressibla flödet på ostrukturerade nät, och föreslog en parallellkopplad cellcentrerad FV termisk gitter Boltzmann-metod, som har potential att simulera flöden i komplicerade domäner.

För att simulera termiskt flöde, en dubbel distributionsfunktion (DDF) LBM för termiska flöden användes. Förutom partikeldistributionsfunktioner (PDF), modellen inkluderar temperaturfördelningsfunktioner, som användes för att simulera temperaturfältet.

FV-metoden användes för att diskretisera DDF-temperaturen LBM (TLBM) med D2Q9-modellen för diskret hastighet och kollisionsmodellen Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) för att simulera konvektiva flöden på ostrukturerade nät. För att simulera ett storskaligt komplext flödesfält och minska beräkningstiden, en parallell algoritm för FV-TLBM på ostrukturerade nät utarbetades.

Resultaten från FV-TLBM stämde väl överens med tidigare studier. Prestandaanalysen av parallella numeriska experiment visade att den parallella algoritmen har avsevärd skalbarhet och att effektiviteten kan vara så hög som 96,79% på 6000 processer.

För nästa steg, teamet kommer att fokusera på att simulera termiska konvektiva flöden med komplicerad gräns.