基于格子Boltzmann 方法的页岩气微观流动模拟

Boltzmann方法的理论及应用-何雅玲&格子Boltzmann方法的原理及应用-郭照立 二合一版本

matlab仿真曲线生成代码格子-玻尔兹曼方法-GPU 该程序是GPU CUDA版本D3Q19 BGK格子Boltzmann方法计算流体动力学求解器，用于模拟稳态/非稳态3D单相牛顿流，其中不考虑运动边界和体力（即重力）。 与CPU串行代码相比，此GPU代码在NVIDIA Geforce 2080ti中的速度快250倍以上，在NVIDIA Geforce 1050ti中的速度快140倍以上，并且具有相同的精度。 要运行它，必须具有CUDA Toolkit的NVIDIA GPU。 它包含：A. LBM讲义； B。 作者的博士学位论文（第4章详细介绍了LBM的实现）； C． 关于统一笛卡尔网格生成的论文（CartGen：鲁棒，高效且易于实现的统一/八叉树/嵌入式边界笛卡尔网格生成器）； D． 三个用于表面重建/平滑的Matlab工具（MyCrustOpen，fitNormal和smoothpatch）； E. Matlab函数geo_preprocess生成统一的笛卡尔非人体拟合网格； F.四个模拟案例： Lid_driven_cavity：稳定的层流 Poiseulle_flow：稳定的

用格子Boltzmann方法模拟Rev尺度下充满多孔介质方腔的自然对流，与文献结果相符

为研究平板间方柱绕流上下平板对置于其中的方柱绕流所产生的影响，采用格子Boltzmann方法对二维平板间低雷诺数(Re=100)方柱绕流问题进行了数值模拟研究．分析了3种不同阻塞比下，平板边壁对方柱的升、阻力系数、Strouhal数和尾涡流场的影响．结果表明：平板对方柱绕流特性有明显的影响，随着阻塞比的增加，阻力系数和Strouhal数均增大，与无边壁相比阻力系数可增加达30％，而升力系数却随之减小．计算结果与相关实验数据相吻合，验证了格子Bohzmann方法对钝体绕流非定常问题模拟的有效性．

针对流体力学中模拟圆柱绕流的边界层内部流动问题,采用格子Boltzmann方法,用两个分布函数分别定义涡量和流函数,得到用两个格子Boltzmann方程建立的模型。以数值为例,圆柱绕流的数值模拟结果符合经典的理论结果。与直接模拟Navier-Stokes方程相比,该方法计算模型简单,分布函数简单,易于计算。

当“LBM_25_LINES.m”启动时，LBM 在具有周期性边界条件的“伪多Kong”几何中求解流场。 对 x 方向的速度场施加扰动，使流动从计算域的左侧移动到右侧。 当“LBM_VIEW.m”启动时，m 文件脚本在细观层面显示所有 LBM 过程。 在每个时间步，碰撞、反弹和流步都详细显示，同时绘制了宏观速度场。 注意这两个m文件不是研究代码！ 虽然，它们可能被用作起点。 总的来说，我相信这两个 m 文件对于普通观众的科学演示来说可能是一个很好的补充。 享受！ 如果有兴趣，可以在那里找到我的科学出版物： http://scholar.google.ca/citations?user=_wUUbqwAAAAJ&hl=zh-CN

_格子Boltzmann方法的原理及应用

为了模拟具有大粘度差的两相流，对Bohzmann(LB)方法中的伪势多组分模型进行了改进．伪势模型将粒子作用力转化为速度形式，再将其引入离散的LB方程．改进模型把力的添加形式变为将力离散处理后，引入离散的LB方程中，以此提高数值计算的稳定性．该模型能够比原伪势模型得到更小的虚假速度和更大的粘度差．通过对沥青一水的大粘度差两相流体和粘性指进现象的模拟，验证了改进模型的正确性和有效性．该模型具有较好的适用性，它能模拟的两相流体最大粘度差可达到4510倍．

PDF详细介绍了CE展开的全过程，适合初学者。