Lattice Boltzmann Method for Thermal Fluid Dynamics in Anisotropic Porous Media

各向异性多孔介质中热流体动力学的格子玻尔兹曼方法

• 批准号: 20560150
• 负责人: SETA Takeshi
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560150/
• 关键词: 数値流体力学; 格子ボルツマン法; 多孔質体; 自然対流; シミュレーション工学

We propose the thermal lattice Boltzmann method to calculate the Brinkman-Forchheimer momentum equation by using a free-derivative optimization method to compute a nonlinear (Forchheimer) term containing the quadratic form of the velocity for the anisotropy of permeability tensor. In the numerical simulation of natural convection, the numerical results of the LBM show good agreement with the reference solutions for the streamlines, isotherms, and the average Nusselt number depending on the Darcy number and on the Rayleigh number. We apply the higher-order accurate immersed boundary method to this thermal lattice Boltzmann method for the fluid dynamics with arbitrary geometry.

我们提出了计算Brinkman-Forchheimer动量方程的热晶格Boltzmann方法，该方法使用自由导数优化方法计算包含渗透率张量各向异性速度二次形式的非线性（Forchheimer）项。在自然对流的数值模拟中，LBM的数值结果与流线、等温线以及依赖于达西数和瑞利数的平均努塞尔数的参考解吻合较好。本文将高阶精确浸入边界法应用于求解任意几何流体动力学的热晶格玻尔兹曼方法。

项目成果

ブリンクマン・フォルクハイマー方程式を用いたLBMによる異方性多孔質体内自然対流解析

使用 Brinkmann-Volkheimer 方程使用 LBM 进行各向异性多孔体中的自然对流分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 澤貴行;井上吉弘;山下新太郎;瀬田剛
• 通讯作者: 瀬田剛

格子ボルツマン法による異方性を有する多孔質体内熱流動解析

使用格子玻尔兹曼法对各向异性多孔体进行热流分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Inoue;H. Ohya;S. Yamashita;瀬田 剛
• 通讯作者: 瀬田 剛

二次元対流拡散方程式に対するLBMの精度評価

二维对流扩散方程LBM精度评估

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本数理工学論文集 8巻
• 作者: 堀内潔;他;今田 剛;堀内潔;今田 剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛
• 通讯作者: 瀬田剛

二次元対流拡散方程式に対する格子ボルツマン法の精度評価

二维对流扩散方程格子玻尔兹曼法精度评估

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本数理工学論文集 8
• 作者: 堀内潔;他;今田 剛;堀内潔;今田 剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛;瀬田 剛
• 通讯作者: 瀬田 剛

自然対流解析に対する埋め込み境界法を用いた格子ボルツマン法

使用埋边界法进行自然对流分析的格子玻尔兹曼法

• 发表时间: 2010
• 作者: 堀内潔;他;今田 剛;堀内潔;今田 剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;瀬田剛;Takeshi Seta;瀬田剛;瀬田 剛;瀬田剛;瀬田剛
• 通讯作者: 瀬田剛