栾辉宝
,
陈黎
,
周文静
,
孙杰
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
给出了格子Boltzmann方法(LBM)密度分布函数和温度分布函数的两个重构算子,解决了LBM与其它方法耦合的关键难题.构造了LBM与有限容积法(FVM)以及LBM与分子动力模拟方法(MD)的两个耦合模型.通过方腔自然对流以及平板通道内的泊肃叶流动对耦合模型进行验证.结果表明,基于重构算子的耦合模型可以正确地应用于LBM与其它方法的耦合计算中.
关键词:
格子Botlzmann方法
,
多尺度
,
耦合
,
重构算子
周文静
,
栾辉宝
,
孙杰
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文研究了广泛应用于耦合算法中的非周期性边界条件（NPBC），获得了耦合算法中粒子区边界附近原子所受边界力与边界处局部密度和温度的关系。基于此，本文拟合得到了边界力与局部密度和温度的关系式，与平衡态分子动力学模拟结果的对比验证了拟合公式的可靠性。最后本文将边界力的拟合公式应用到耦合算法中求解Poiseuille流动，结果表明粒子区边界附近的密度振荡大大减小，且速度和温度分布曲线能很好地与纯MD方法结果吻合。
关键词:
耦合
,
非周期性边界
,
边界力
,
有限容积法
,
分子动力学模拟方法
周文静
,
栾辉宝
,
孙杰
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文采用有限容积法(FVM)-分子动力学(MD)耦合算法,模拟研究了碳纳米管绕流现象.在液体流动方向和垂直于流动的方向同时用非周期性边界条件处理,相比于传统的周期性边界条件,更准确地描述了液体流动.耦合方法与纯MD方法进行比较的结果显示耦合方法不但可以节省计算时间,而且在保证精确刻画局部微观细节的前提下,能更加准确地描述流体的速度场.
关键词:
分子动力学
,
有限容积法
,
多尺度耦合
,
非周期性边界
陈黎
,
栾辉宝
,
陶文铨
工程热物理学报
在质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极中,电化学反应速率较低,且反应气体传递缓慢,阴极成为限制PEMFC性能提高的主要因素之一.在阴极中发生着各种物理、化学、电学、电化学过程.从孔隙尺度研究有助于深刻理解这些过程.本文利用格子-Boltzmann方法(LBM)研究了PEMFC阴极中的流动、反应物和生成物的传质、质子传递和电化学反应过程.提出了综合模拟阴极中发生的过程的VCCP-LBM方案.讨论了利用VCCP-LBM模拟得到的结果.
关键词:
PEMFC
,
阴极
,
LBM
