一种隐式扩散浸入边界-格子Boltzmann方法及应用

摘要

结合格子Boltzmann方法和隐式扩散浸入边界方法,实现流体-固体耦合运动的求解。预测的速度和压力场可以通过格子Boltzmann方法快速求解,而流固耦合界面力由满足流固界面的无滑移边界条件隐式获得,固体边界节点与流场节点间的信息交换通过高阶导数光滑函数实现。该方法的主要优点是易于实施,效率高,并且减少了非物理振荡和非物理流线穿透。为了确定该数值方法的有效性,通过圆柱绕流和翼型绕流基准算例证实了该方法的可靠性;模拟不同雷诺数下被动旋转转子与流体的相互作用,进一步验证了该方法的鲁棒性。