5月27日上午,加拿大卡尔加里大学教授A.A. Mohamad应机械工程学院工程热物理基础及工程国际联合研究中心、冷冻冷藏技术教育部工程研究中心邀请在3号教学楼为我学院研究生和部分青年教师作关于《关于介观模拟尺度的计算流体力学方法-格子玻尔兹曼方法》的学术报告。报告会由机械工程学院刘斌副院长主持。
A.A. Mohamad教授介绍了格子玻尔兹曼方法 (LBM) 建立和发展起来的主要过程,也阐述了LBM方法和其他传统CFD计算方法的不同以及优势之处。最后还介绍了LBM计算方法的多类计算模型,这些模型被广泛地运用在多组分、多相流、界面动力学、化学反应与传递等领域。报告结束后,青年教师和学生就各自感兴趣和学习中遇到的问题和A.A. Mohamad教授进行了深入交流。
A.A. Mohamad教授毕业于美国普渡大学获得博士学位,美国机械工程师协会(ASME)会员和国际传热传质中心的科学理事会成员。现任加拿大卡尔加里大学机械工程系的教授,美国阿尔费萨尔大学工程学院院长,著有《格子玻尔兹曼方法-基础与工程应用》一书,发表学术论文250余篇。
拓展阅读:
LBM是一种基于介观(mesoscopic)模拟尺度的计算流体力学方法。该方法相比于其他传统CFD计算方法,具有介于微观分子动力学模型和宏观连续模型的介观模型特点,因此具备流体相互作用描述简单、复杂边界易于设置、易于并行计算、程序易于实施等优势。LBM已经广泛地被认为是描述流体运动与处理工程问题的有效手段。当前,已有若干LBM开源软件如OpenLB 、MESO等能够并行处理不同尺度下的计算流体力学问题。
LBM作为一项具有显著优势的流体计算方法,已被广泛用于理论研究和处理工程问题。由于其边界易于设置的特点,使得LBM善于处理较为复杂与不规则的结构,因而适用于解决多孔介质内的流动与传质问题;由于模型具备描述粒子运动的特性,使得其在处理流体与固体作用相对直观,在解决气-固和流-固耦合方面具备优势;由于LBM不受连续介质假设的约束,它对纳/微尺度的流动和传质或稀薄气体输运等连续方法不适用的问题而言是一种有效的解决方法;更为难得的是,LBM在处理多相多组分流体问题时相比于传统计算流体方法在抓取移动和变形的界面、描述组分间相互作用方面具备明显优势,通过基于对不同组分作用的描述,形成了各类多相多组分LBM模型,例如颜色模型(Color-gradient model)、伪势能模型(pseudo-potential model)、自由能模型(free-energy model)、相场模型(phase-field model)等。这些模型被广泛地运用在多组分、多相流、界面动力学、化学反应与传递等领域。除此之外,LBM在磁流体、晶体生成、相变过程等方面也具备潜在的应用前景。