Marco de red de Boltzmann de enrejado para flujos multifásicos mediante ecuaciones de Navier-Stokes eulerianas-eulerianas
Autores: Piredda, Matteo Maria; Asinari, Pietro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Marco de red de Boltzmann de enrejado para flujos multifásicos mediante ecuaciones de Navier-Stokes eulerianas-eulerianas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Método de Boltzmann en red
Simulaciones de flujo multifásico
Ecuaciones eulerianas-eulerianas
Coeficiente de arrastre
Computación de alto rendimiento
Hardware paralelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Aunque el método de Boltzmann en la red (LBM) es relativamente sencillo, exige un marco bien elaborado para manejar las complejas ecuaciones diferenciales parciales involucradas en las simulaciones de flujo multifásico. Por primera vez, según nuestro conocimiento, este trabajo propone un novedoso marco de LBM para resolver las ecuaciones de flujo multifásico Euleriano-Euleriano sin ninguna corrección de diferencia finita, incluidas relaciones de densidad muy grandes y también una relación realista para el coeficiente de arrastre. La metodología propuesta y todas las fórmulas de LBM informadas pueden aplicarse a cualquier dimensión. Esto abre un prometedor camino para simular flujos multifásicos en grandes instalaciones de Computación de Alto Rendimiento (HPC) y en hardware paralelo novedoso. Este marco de LBM consta de seis esquemas de LBM acoplados, que se ejecutan en la misma red, asegurando una implementación eficiente en códigos grandes con un esfuerzo mínimo. Los resultados numéricos preliminares concuerdan de manera excelente con la solución numérica de referencia obtenida por un solucionador tradicional de diferencia finita.
Descripción
Aunque el método de Boltzmann en la red (LBM) es relativamente sencillo, exige un marco bien elaborado para manejar las complejas ecuaciones diferenciales parciales involucradas en las simulaciones de flujo multifásico. Por primera vez, según nuestro conocimiento, este trabajo propone un novedoso marco de LBM para resolver las ecuaciones de flujo multifásico Euleriano-Euleriano sin ninguna corrección de diferencia finita, incluidas relaciones de densidad muy grandes y también una relación realista para el coeficiente de arrastre. La metodología propuesta y todas las fórmulas de LBM informadas pueden aplicarse a cualquier dimensión. Esto abre un prometedor camino para simular flujos multifásicos en grandes instalaciones de Computación de Alto Rendimiento (HPC) y en hardware paralelo novedoso. Este marco de LBM consta de seis esquemas de LBM acoplados, que se ejecutan en la misma red, asegurando una implementación eficiente en códigos grandes con un esfuerzo mínimo. Los resultados numéricos preliminares concuerdan de manera excelente con la solución numérica de referencia obtenida por un solucionador tradicional de diferencia finita.