单层缓冲区多层网格的格子Boltzmann方法

摘要：

针对多层网格格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method,LBM),发展了一种无需时间插值的、基于单层缓冲区的粗细网格信息传递优化算法.该算法利用四叉树结构,构建不同层级格点之间的父子关系,简化了粗细网格交界面上的分布函数转换,可以充分发挥LBM的局部性与并行性.基于该算法开发了一套通用的多层网格LBM并行程序,对顶盖驱动方腔流、点声源扩散、NACA0012翼型绕流问题进行了数值计算,计算结果验证了该算法和程序的有效性及其良好的加速比、效率和可扩展性等并行性能.与标准LBM相比,本文基于单层缓冲区的多层网格LBM在计算稳定性、收敛速度和计算效率等方面具有明显优势.

关键词：格子Boltzmann方法、单层缓冲区、多层网格、并行计算、性能评估

所属期刊栏目：29

分类号：O35;O246(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;上海市教委科研创新计划资助项目

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：473-490