Lattice Boltzmann Verfahren

Das Programm LBsim3D (Lattice-Boltzmann simulation 3D) basiert auf der Lattice-Boltzmann-Methode und dient der direkten numerischen Simulation von dispersen Fluid-Feststoff-Strömungen unter Einwirkung elektrischer und thermischer Felder.

Merkmale und implementierte Modelle:

1. Strömungslöser:

  • Strukturierte äquidistante und nicht-äquidistante 3D-Rechengitter
  • Diskretisierung des Geschwindigkeitsraums mit dem D3Q19-Modell
  • Single-Relaxation-Time Kollisionsoperator auf Basis der BGK-Methode
  • Laminare und turbulente Strömungen (spektrale Anregung homogener isotroper Turbulenz)

2. Behandlung numerisch hochaufgelöster Partikeloberflächen:

  • Gekrümmte Wandrandbedingung für komplexe Morphologien
  • Generierung und Charakterisierung von Agglomeraten
  • Kraft- und Beiwertbestimmung von beliebigen Partikeln
  • Lagrangesches Partikel-Tracking (Translation und Rotation)
  • Laufende Arbeiten: Kollision und Agglomeration von Partikeln

3. Lagrangesches Tracking von Punktpartikeln:

  • Stationäres und instationäres Partikel-Tracking
  • Berücksichtigte Kräfte am Partikel: Widerstand*, Erdbeschleunigung, Auftrieb, Druckgradient, Virtuelle Masse, Basset, Saffman, Magnus, Brownsche Bewegung*, Elektrische Feldkraft (*Berücksichtigung der Cunningham-Korrektur)
  • Partikelrotation
  • Verschiedene Injektionsmethoden
  • Deterministisches Partikel-Partikel-Kollisionsmodell
  • Deterministisches Partikel-Wand-Depositionsmodell

4. Löser für das Temperaturfeld:

  • Hybride Temperatur-Lattice-Boltzmann-Methode (Finite-Differenzen-Verfahren)
  • Stationäre und instationäre Kopplung

5. Löser für das elektrische Feld:

  • Lösung der Laplace-Gleichung (Finite-Differenzen-Verfahren)

Letzte Änderung: 24.07.2017 - Ansprechpartner: Webmaster