Massively parallel simulations of multiphase- and multicomponent flows using lattice Boltzmann methods
Massively parallel simulations of multiphase- and multicomponent flows using lattice Boltzmann methods
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使用格子玻尔兹曼方法对多相流和多组分流进行大规模并行模拟
DOI：
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
B. Ahrenholz
中科院分区：
文献类型：
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作者：
B. Ahrenholz
Die vorliegende Dissertation gibt in Wesentlichen Die arbeen wider, Die in Rahmen des FIMOTUM Projektes durchgefuhrt world, welches sch vornehmlich auf Die Untersuchung von Transporteigenschaften in ungesattigten porsen Medien foksierte。基于Gitter - Boltzmann方法（LBM）的软件原型研究与验证。基于多松弛时间（MRT）模型的多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）多松弛时间（MRT）模型。好,[2][3][1][1][1][1][1][1][2]。Durch die Optimierung des Kollisionsmodells and der entsprechenden Randbedingungen konte der nutzbare Parameterraum deutlich vergrosert werden，因此，通过Simulationen in complex Geometrien [m] [e] +11 freiheitsgarden moglich wurden。
Die vorliegende Dissertation gibt im Wesentlichen die Arbeiten wieder, die im Rahmen des FIMOTUM Projektes durchgefuhrt worden sind, welches sich vornehmlich auf die Untersuchung von Transporteigenschaften in ungesattigten porosen Medien fokussierte. Hierfur wurde ein Software-Prototyp auf Basis der Gitter Boltzmann Methode (LBM) entwickelt und ausfuhrlich validiert. Die vorgestellte LB-Methode basiert auf dem Multiple-Relaxation-Time (MRT) Modell und verwendet Fluid/Wand Randbedingungen mit einer Genauigkeit 2. Ordnung. Das beschriebene Modell wurde zudem fur die Simulation von Mehrphasen-, Advektion/Diffusions- und Thermalen Problemen erweitert. Durch die Optimierung des Kollisionsmodells und der entsprechenden Randbedingungen konnte der nutzbare Parameterraum deutlich vergrosert werden, so dass Simulationen in komplexen Geometrien mit mehr als 2.0E+11 Freiheitsgraden moglich wurden.
Ein zweites Ziel dieser Arbeit war die Implementierung eines effizienten und hochparallelen Software-Prototypen zur Simulation von fluiddynamischen Problemen. Um moglichst genaue Ergebnisse bei masigem Ressourceneinsatz zu erzielen, wurde ein neuartiger Gittergenerierungsprozess entwickelt. Dieses robuste und flexible Verfahren basiert auf der Entkopplung von Eingangsgeometrie und dem eigentlichen Rechengitter. Daher eignet sich dieser Gittergenerator hervorragend fur die Erzeugung eines numerischen Gitters aus digitalen Datensatzen naturlicher poroser Medien, wie bspw. Tomographie-Scans. Desweiteren werden, neben allgemeinen Problemen des Hochleistungsrechnens, die zunehmenden Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der standig steigenden Datenmengen im Pre- und Postprocessing diskutiert. Weiterhin wird, unterstutzend zur Ergebnisanalyse, eine Prozesskette fur die Erzeugung von fotorealistischen Visualisierungen aus Simulationsdaten beschrieben.