物理学 > 流体动力学
[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
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。
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)
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