Computational Gas Dynamics with the Lattice Boltzmann Method: Preconditioning and Boundary Conditions

La ecuación de lattice Boltzmann (LB) es un método de Fluidodinámica Computacional (CFD) basado en la teoría cinética de gases que aproxima la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles en el límite de números de Mach y de Knudsen bajos. El creciente interés por este método proviene...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Izquierdo Estallo, Salvador, Fueyo Díaz, Norberto
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2008
País:España
Institución:Universidad de Zaragoza
Repositorio:Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza
OAI Identifier:oai:zaguan.unizar.es:1884
Acceso en línea:http://zaguan.unizar.es/record/1884
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:estabilidad
precondicionamiento
CFD
condiciones de contorno
lattice Boltzmann
microfluidos
deslizamiento
Descripción
Sumario:La ecuación de lattice Boltzmann (LB) es un método de Fluidodinámica Computacional (CFD) basado en la teoría cinética de gases que aproxima la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles en el límite de números de Mach y de Knudsen bajos. El creciente interés por este método proviene de las mejoras que introduce respecto a las técnicas clásicas de CFD, debido a su alto rendimiento computacional y a la posibilidad de incorporar modelos físicos a un nivel más fundamental debido a su origen cinético. El trabajo de esta Tesis se centra en el desarrollo de nuevas aproximaciones a dos aspectos numéricos: (i) condiciones de contorno, incluyendo la modificación de condiciones de contorno existentes para el tratamiento de la interacción entre contornos y ondas de presión, y la extensión necesaria para incluir condiciones de contorno relacionadas con gradientes de variables macroscópicas; y (ii) precondicionamiento, derivando métodos de lattice Boltzmann equivalentes a precondicionadores temporales de las ecuaciones de Navier-Stokes, y analizando las mejoras obtenidas. Se espera que estas propuestas ayuden a la generalización del uso de los métodos de lattice Boltzmann como una técnica estándar de CFD.