A dynamic coupling scheme for fluid system by combining lattice Boltzmann method and molecular dynamics

格子Boltzmann方法 统计物理学 联轴节(管道) 水电站模型 物理 方案(数学) 复杂流体 分子动力学 计算机科学 机械 材料科学 数学 数学分析 量子力学 雷诺数 冶金 湍流
作者
Yuqing Wang,Wenning Zhou
出处
期刊:International Journal of Modern Physics C [World Scientific]
卷期号:36 (02)
标识
DOI:10.1142/s012918312450178x
摘要

The coupling of numerical methods in different scales is of great significance in the investigation of intricate multiscale phenomena. This work develops a dynamic coupling approach based on domain decomposition by combining the mesoscale lattice Boltzmann method (LBM) and microscale molecular dynamics (MD) simulations. In the proposed scheme, a two-way concurrent exchange of information between different scales has been achieved. At the atomistic scale, the fluid dynamics are modeled through the particle-based MD method on the framework of the open large-scale atomic/molecular massively parallel simulator (LAMMPS). While at the coarse scale, the fluid system is simulated utilizing the LBM approach, which relies on the collision and streaming of the particles constrained in discretized lattices, adhering to the conservation laws of mass and momentum. The exchange of velocity distributions between the two scales was handled. The accuracy and efficiency of the proposed coupling scheme were validated through simulations of the classic Poiseuille and Couette flows. The obtained results show that satisfactory agreement against pure MD results has been achieved. Moreover, a notable improved efficiency as high as 92.8% has been observed for the coupling scheme in comparison to MD simulations. Due to the inherent parallelism of LBM and MD, the proposed coupling scheme exhibits great potential for extended application in studying complex multiscale phenomena with dynamic coupling between different scales.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Kate发布了新的文献求助10
2秒前
樊泽发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
斯文败类应助chem采纳,获得10
4秒前
4秒前
kk完成签到,获得积分10
6秒前
每天都在找完成签到,获得积分10
6秒前
yyy发布了新的文献求助10
6秒前
Zz完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI5应助luchang123qq采纳,获得10
9秒前
慧敏发布了新的文献求助10
9秒前
在水一方应助Kate采纳,获得30
9秒前
Ari_Kun完成签到 ,获得积分10
10秒前
马香芦完成签到,获得积分10
11秒前
易小名完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
Hello应助yyy采纳,获得10
14秒前
17秒前
蓝草发布了新的文献求助10
17秒前
phoenix完成签到,获得积分0
17秒前
18秒前
22秒前
qian发布了新的文献求助10
23秒前
luchang123qq发布了新的文献求助10
23秒前
科研通AI5应助程雯慧采纳,获得10
25秒前
guozizi发布了新的文献求助10
27秒前
JIE完成签到,获得积分10
27秒前
阳先生完成签到,获得积分10
28秒前
未央歌完成签到 ,获得积分10
28秒前
永不止步完成签到,获得积分10
30秒前
粗心的初蓝关注了科研通微信公众号
30秒前
万能图书馆应助dd采纳,获得20
31秒前
万能图书馆应助蓝草采纳,获得10
32秒前
感谢大哥的帮助完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
汉堡包应助antonx采纳,获得10
35秒前
灵巧人英完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
xiaowuge完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3327359
关于积分的说明 10230805
捐赠科研通 3042262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669926
邀请新用户注册赠送积分活动 799434
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758804