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格子玻尔兹曼求解器

格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)是介于流体的微观分子动力学模型和宏观连续模型之间的介观模型,兼顾了宏观流体动力学的高效和微观分子动力学的精度。它采用统计学的方法研究大量粒子运动的规律。相较于传统的计算流体力学方法(如有限差分等),格子玻尔兹曼法在一些方面有其特定的优势。NUMECA基于格子玻尔兹曼方法推出了FINE/LB求解器,为相关工程实际问题提供了完备的解决方案。

案例展示:使用FINE/LB计算齿轮箱内流动


格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)是介于流体的微观分子动力学模型和宏观连续模型之间的介观模型,兼顾了宏观流体动力学的高效和微观分子动力学的精度。它采用统计学的方法研究大量粒子运动的规律,运动论认为流体系统可以用分布函数来描述,即用时空坐标、速度坐标描述粒子密度分布。宏观的物理量密度、速度和能量密度都可以表示为分布函数的矩。系统状态或者分布函数随时间演化的规律,可以用运动论基本方程描述。相较于传统的计算流体力学方法(如有限差分等),格子玻尔兹曼法在一些方面有其特定的优势。NUMECA基于格子玻尔兹曼方法推出了FINE/LB求解器,为相关工程实际问题提供了完备的解决方案。

  • 算法简单,简单的线性运算加上一个松弛过程,即可模拟各种复杂的非线性宏观现象
  • 基于粒子的无网格动力学算法,避免了冗长复杂的网格划分过程
  • 可完整考虑复杂几何细节,能够更加真实地分析存在复杂几何细节的流动特性
  • 强大的并行处理能力可提高数值模拟的计算效率
  • 有效、精确捕捉多种瞬态界面如非线性自由面和多个复杂物体的运动界面
  • 应用范围广:动力传动系统、齿轮箱、离合器、轴承、容积泵;血液流动、骨间质流动;可变形膜与周围流体的相互作用等