• Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Ka and Broadband Communications Conference

Lattice Boltzmann Method

Stampa

L’algoritmo Lattice Boltzman Method (LBM) è uno dei principali algoritmi computazionali utilizzati in ambito scientifico per la simulazione delle equazioni della fluidodinamica per una svariata classe di fluidi; in particolare risulta di grande aiuto per lo studio dei fluidi complessi e per modellare flussi in mezzi porosi. Tale algoritmo, infatti, è molto utile per lo studio delle geometrie più complesse (come ad esempio pareti che fungono da ostacoli, tubi capillari, diramazioni,etc.) per via del modo in cui esse vengono definite, ossia attraverso semplici reticoli. Esso è sviluppato su scala mesoscopica e può essere isotermico o termico. In particolare esso viene utilizzato per studiare i fenomeni d’interfaccia, la crescita e l’evoluzione dei domini e dei pattern a lunghezze e tempi caratteristici differenti, come ad esempio durante la separazione di fase che si verifica durante le transizione di fase in un sistema ad una componente (ad esempio sistemi liquido-gas) e a due componenti anche detto fluido binario. Un esempio è il fenomeno della decomposizione spinodale: durante la separazione di fase si presentano domini di diverse dimensioni e questo deriva dal fatto che il sistema a tempi differenti, pu`o essere soggetto a diversi regimi di evoluzione: il regime idrodinamico inerziale e di quello diffusivo. C’è quindi la presenza di due scale temporali differenti e quindi di differenti lunghezze caratteristiche. La caratteristica principale di questo modello è quella di considerare l'equazione di trasporto di Boltzmann, nota in teoria cinetica e meccanica statistica, discretizzarla, linearizzare l'operatore di collisione in approssimazione BGK (Bhatnagar, Gross, Krook), e farla evolvere su una semplice geometria discreta. Si dimostra che nel limite continuo l'equazione di trasporto così discretizzata, riproduce le equazioni della fluidodinamica.

Sei qui: