翼型繞流的LBM數(shù)值模擬

　　Lattice Boltzmann Method （LBM）是在過去的20多年里逐漸發(fā)展起來的一種新的不同于傳統(tǒng)計算流體力學(xué)（CFD）的計算方法。相比于采用有限差分、有限體積等傳統(tǒng)的計算方法有很大的不同，LBM基于分子動理論，具有比較清楚的物理背景。傳統(tǒng)的計算方法是在求解離散方程時直接對宏觀的控制方程進行離散化處理，然后使用某種數(shù)值方法進行求解，最后得到宏觀的各個物理量。而LBM從微觀動力學(xué)的角度出發(fā)，把宏觀物理量當(dāng)作微觀量統(tǒng)計平均的結(jié)果。

　　LBM方法是由格子氣自動機（Lattice Gas Automata，LGA）發(fā)展而來。在LBM方法中，流體在介觀層次上被流散成流體粒子的同時物理區(qū)域也被離散為一系列的粒子r微團），時間被離散成一系列的時間步長。其中，描述流體粒子運動的方程成為Boltzmann方程或者相應(yīng)的離散形式。在LBM方法中，速度、密度等宏觀物理量不作為變量，基本變量是細觀上的粒子分布函數(shù)。LBM方法通過粒子分布函數(shù)的演變過程，從不同的角度建立起宏觀與微觀、連續(xù)與離散之間的聯(lián)系，按照簡化以后的動力學(xué)模型流體粒子被約束在有限的格線上運動，需要對這些相關(guān)粒子的相關(guān)將征值做平均才可以獲得宏觀層次的密度、速度等參數(shù)。

　　本文針對低雷諾數(shù)下的NACA0012翼型進行了數(shù)值模擬，通過數(shù)值模擬結(jié)果與相關(guān)文獻參考數(shù)據(jù)的對比，分析并驗證LBM方法在數(shù)值模擬低雷諾數(shù)下翼型繞流時是一種有效、精準的計算方法。
?