有植被河道水流的三維Lattice Boltzmann方法模擬.pdf

1、經過二十多年的發(fā)展，Lattice Boltzmann方法(LBM)逐漸成為計算流體力學一種新穎、有前景的數值方法。與傳統(tǒng)的計算流體力學方法不同，LBM并不是基于連續(xù)介質假設的宏觀流體力學方程，而是基于微觀動力學的Boltzmann方程。可以說LBM不僅僅是一種數值模擬方法，而且是一項重要的科學研究手段，它已被用于多種復雜現象的機理研究。LBM對復雜邊界和復雜流場的模擬有著顯著的優(yōu)勢，如湍流、燃燒、多孔介質流、多相流、化學反應流等。這些

2、復雜流場的成功模擬，展示了它廣闊的應用前景。
　　 含植物水流是一個復雜的動力系統(tǒng)，至今其所帶來的一系列水流問題仍未能得到很好的解決。本文利用LBM在處理復雜邊界的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)基于宏觀方程的模擬加入“植物項”這一處理方法不同，把水流中的植物看成是流場的固體邊界，建立了模擬含植物水流的三維LBM紊流模型，對網格加密后，用格子Boltzmann方程直接模擬。通過實驗實測數據對模型進行驗證，發(fā)現本文模型的計算結果與實測數據吻合良好，證