用格子Boltzmann方法模拟流场中可变形膜的运动

摘要

采用格子Boltzmann方法模拟可变形膜与周围流体的相互作用.分析了格子Boltzmann方法中的边界处理方法和边界受力的计算方法,并且用此方法计算流场中可变形膜的受力.可将离散化后的膜看作一系列的质点,从而得到膜的动力学方程.将可变形膜在流场中受到的力引入方程中,可以计算膜的变形.求解了几种不同情况下,膜的形状随时间的变化.发现,如果可变形膜非常软或者非常硬,经过足够长的时间后,膜的形状会接近一条直线,即回到初始状态.模拟过程是二阶精度的.