[发明专利]一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法

权利要求书

1.一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，通过添加额外的参数对分布函数进行预处理，可有效消除由变物性引发的算法发散问题，并加快算法的收敛速度。

2.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，基于动力学理论，考虑力源项F的格子玻尔兹曼方程，其特征在于，

其中f和g分别是单粒子密度分布函数和内能分布函数。u表示速度，c表示分子绝对速度。基于BGK模型，分布函数中涉及到的碰撞算子Ω(f)和Ω(g)为

其中粘性耗散项τ_f和τ_g为松弛因子，f^eq和g^eq表示平衡分布函数，如下：

其中u＝(u,v)，ρe＝ρRT，R表示气体常数。权重ω_i分别为ω₀＝4/9,ω_1,2,3,4＝1/9，ω_5,6,7,8＝1/36。

3.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，引入一个新的预处理参数ξ，通过对格子玻尔兹曼方程的左侧项进行一阶格式和二阶格式离散，可得到另外一个方程，

4.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，为了避免出现隐式格式，又定义了一个新的分布函数变量和

5.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，得到相应的碰撞迁移函数：

6.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，可推导出相应的宏观变量密度、速度和温度：

7.根据权利要求1所述的一种用以解决流体变物性计算的预处理格子玻尔兹曼方法，其特征在于，可结合实际运行工况得到适用于此预处理方法的边界条件。