Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:1801.02299v1

帮助 | 高级搜索

物理学 > 流体动力学

arXiv:1801.02299v1 (physics)
[提交于 2018年1月8日 (此版本) , 最新版本 2019年6月11日 (v6) ]

标题: 使用耦合格子玻尔兹曼和朗之万动力学方法模拟纳米尺度的粒子和聚合物悬浮液

标题: Simulating nanoscale suspension of particles and polymers using a coupled lattice-Boltzmann and Langevin-dynamics approach

Authors:Zixiang Liu, Yuanzheng Zhu, Rekha R. Rao, Jonathan R. Clausen, Cyrus K. Aidun
摘要: 一种新颖的计算方法,将格子玻尔兹曼(LB)方法与朗之万动力学(LD)方法相结合,已被开发用于模拟存在热涨落和多体流体动力学相互作用(HI)的纳米尺度悬浮液,并具有线性可扩展性。 纳米尺度颗粒/聚合物(NPP)的动力学通过LD进行解析,NPP的布朗运动由随机力项直接驱动。 通过引入离散的LB力源项,LB方法与LD以双向方式耦合,以直接包含并解析稀释区域内的多体HI。 通过几个验证问题证明了LB-LD方法的有效性和准确性,包括单个颗粒的速度弛豫、纳米颗粒(NP)群的自扩散以及单个聚合物链的弛豫。 观察到模拟与理论之间有良好的一致性。 为了确保粒子动力学的完全定位和线性可扩展性,引入了一个欧拉主机算法,用于高效地进行短程成对粒子搜索和相互作用。 由于纳米尺度悬浮液动力学旨在通过亚晶格技术完全解析,因此这种LB-LD方法可以有利地整合到复杂的多尺度计算框架中,用于生物和工业多模态悬浮应用。
摘要: A novel computational approach coupling the lattice-Boltzmann (LB) method and a Langevin-dynamics (LD) approach has been developed to simulate nanoscale suspensions in the presence of both thermal fluctuation and many-body hydrodynamic interactions (HI) with linear scalability. The dynamics of the suspended nanoscale particle/polymer (NPP) are resolved through the LD with the NPP Brownian motion explicitly driven by the stochastic force term. By introducing a discrete LB forcing source term, the LB method is coupled with the LD in a two-way fashion to directly include and resolve the many-body HI in the dilute regime. The validity and accuracy of this LB-LD approach are demonstrated through several verification problems, including velocity relaxation of an isolated particle, self-diffusion of a nanoparticle (NP) swarm, and relaxation of a single polymer chain. Good agreement between simulation and theory is observed. To ensure complete localization and linear scalability of the particle dynamics, an Eulerian host algorithm for efficient short-range pairwise particle search and interaction is introduced. Since the nanoscale suspension dynamics are intended to be fully resolved via sub-lattice techniques, this LB-LD approach can be favorably incorporated into complex multiscale computational frameworks for both biological and industrial multimodal suspension applications.
评论: 正在审稿中,发表于《计算机物理通讯》
主题: 流体动力学 (physics.flu-dyn) ; 软凝聚态物理 (cond-mat.soft); 生物物理 (physics.bio-ph); 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:1801.02299 [physics.flu-dyn]
  (或者 arXiv:1801.02299v1 [physics.flu-dyn] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1801.02299
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Zixiang Liu [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2018 年 1 月 8 日 03:14:40 UTC (1,434 KB)
[v2] 星期二, 2018 年 3 月 20 日 14:12:58 UTC (1,187 KB)
[v3] 星期二, 2019 年 1 月 8 日 17:14:36 UTC (6,383 KB)
[v4] 星期六, 2019 年 1 月 12 日 21:23:12 UTC (6,385 KB)
[v5] 星期二, 2019 年 5 月 28 日 03:07:40 UTC (4,663 KB)
[v6] 星期二, 2019 年 6 月 11 日 11:16:55 UTC (4,663 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
physics.flu-dyn
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2018-01
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.soft
physics
physics.bio-ph
physics.comp-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号