El método de celosía de Boltzmann (LBM), que se originó a partir de autómatas de gas de celosía (LGA), se ha convertido en un esquema numérico efectivo y atractivo en dinámica de fluidos computacional (CFD).

El LBM convencional acopla la cuadrícula del dominio computacional a una cuadrícula cartesiana uniforme y las velocidades discretas, tener una forma simple y lograr una precisión de segundo orden en el espacio. Sin embargo, el LBM convencional no puede capturar bien los límites curvos debido a su estructura de cuadrícula uniforme. Tiene que generar numerosas rejillas para resolver los mecanismos físicos.

En un estudio publicado en el Revista internacional de transferencia de calor y masa , Los científicos de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China adoptaron el volumen finito (FV) -LBM para simular el flujo térmico incompresible en redes no estructuradas. y propuso un método de Boltzmann de celosía térmica FV centrada en celdas acopladas en paralelo, que tiene el potencial de simular flujos en dominios complicados.

Para simular el flujo térmico, Se empleó una función de doble distribución (DDF) LBM para flujos térmicos. Además de las funciones de distribución de partículas (PDF), el modelo incluye funciones de distribución de temperatura, que se aplicaron para simular el campo de temperatura.

El método FV se empleó para discretizar la temperatura DDF LBM (TLBM) con el modelo de velocidad discreta D2Q9 y el modelo de colisión Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) para simular flujos convectivos en redes no estructuradas. Para simular un campo de flujo complejo a gran escala y reducir el tiempo de cálculo, Se diseñó un algoritmo paralelo para el FV-TLBM en redes no estructuradas.

Los resultados obtenidos de FV-TLBM concuerdan bien con estudios previos. El análisis de rendimiento de experimentos numéricos paralelos mostró que el algoritmo paralelo tiene una escalabilidad considerable y que la eficiencia podría llegar al 96,79% en 6000 procesos.

Para el siguiente paso, el equipo se centrará en la simulación de flujos térmicos convectivos con límites complicados.