روش شبکه بولتزمن

روش شبکه بولتزمن  یک روش دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه‌سازی جریان سیال است که به جای حل معادلات ناویه-استوکس، معادله بولتزمن گسسته شده بکار می‌رود.

LBM یک تکنیک شبیه‌سازی نسبتاً جدید برای هندسه‌های پیچیده است. در روش‌های سنتی CFD، که حل معادلات بقا (به عنوان مثال، جرم، مومنتوم و انرژی) انجام می‌شد در مدل LBM، سیال متشکل از ذرات خیالی و شامل دو مرحله برخورد و پخش است.

LBM مزایای متعددی نسبت به سایر روش‌های مرسوم CFD، به خصوص در برخورد با مرزهای پیچیده و محیط متخلخل در ابعاد میکروسکوپیک دارد و شامل موازی‌سازی الگوریتم است. شبیه‌سازی جریان چندفازی همیشه یک چالش برای CFD به دلیل حرکت و رابط دگردیسی است که در روش شبکه بولتزمن به راحتی قابل تحلیل است.
در الگوریتم کامپیوتر، برخورد و پخش به صورت زیر تعریف می‌شود:

مرحله برخورد: 

مرحله پخش (انتشار): 

با وجود افزایش محبوبیت LBM در شبیه‌سازی جریان سیال، برخی از محدودیت‌ها در این روش نیز وجود دارد از جمله، شبیه‌سازی جریان با عدد ماخ بالا است. با این حال، LBM قابلیت شبیه‌سازی حل‌های حرارتی خاص به همراه انجام انتقال حرارت (هدایت، جابجایی و تابش) دارد.

 جستارهای وابسته 
 روش مونت‌کارلو
 معادله بولتسمان
 توزیع بولتسمان
 توزیع ماکسول-بولتسمان
 عدد نادسن
 لودویگ بولتسمان
 مدال بولتزمن

 منابع 

 XFlow: دینامیک سیالات محاسباتی LBM 
 waLBerla: نرم افزار شبیه سازی سیالات با استفاده از روش شبکه بولتزمن در سوپر کامپیوترها


رده:آیرودینامیک
رده:دینامیک سیالات محاسباتی
رده:فیزیک محاسباتی
رده:مدل‌های شبکه
رده:معادلات دینامیک سیالات
رده:مفاهیم فیزیکی
رده:مکانیک آماری
رده:مهندسی مکانیک