考虑颗粒碰撞的多重Monte Carlo算法

摘要：

从减少计算代价和改进碰撞算法出发,提出了考虑颗粒碰撞的多重Monte Carlo算法,它采用直接模拟Monte Carlo算法来考虑颗粒碰撞,并与求解颗粒拉氏Langevin方程的Monte Carlo算法耦合起来,跟踪比实际颗粒数目小得多的虚拟颗粒.提出了时间步长选定标准、虚拟碰撞伙伴所在控制容积的判断准则、颗粒碰撞发生的判断准则、虚拟碰撞伙伴的选择、基于随机碰撞角度的碰撞动力学,构成了考虑颗粒碰撞的完整多重Monte Carlo算法.对理想工况的细微颗粒流和粗重颗粒流进行了数值模拟,颗粒碰撞率的模拟结果与理论分析解和DNS结果均符合很好,颗粒场演变的细节信息,如时间平均和特定时刻的颗粒数密度,速度和颗粒湍动能等,均与DNS结果符合很好.数值模拟结果证明该算法不仅具有较低的计算代价,而且能够达到足够的计算精度.

关键词：颗粒、碰撞、多重Monte Carlo算法、计算代价、计算精度

所属期刊栏目：37

分类号：TK121;O359(热力工程、热机)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金

在线出版日期：2005-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：564-572