Quasiequilibrium lattice Boltzmann models with tunable bulk viscosity for enhancing stability

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Quasiequilibrium lattice Boltzmann models with tunable bulk viscosity for enhancing stability
Autori: P. Asinari; I.V. Karlin
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW E, STATISTICAL, NONLINEAR, AND SOFT MATTER PHYSICS
Tipo di referee: Tipo non specificato
Editore: American Physical Society
Volume: 81
Numero: (01670
Numero di pagine: 15
ISSN: 1539-3755
Abstract: Taking advantage of a closed-form generalized Maxwell distribution function [ P. Asinari and I. V. Karlin Phys. Rev. E 79 036703 (2009)] and splitting the relaxation to the equilibrium in two steps, an entropic quasiequilibrium (EQE) kinetic model is proposed for the simulation of low Mach number flows, which enjoys both the H theorem and a free-tunable parameter for controlling the bulk viscosity in such a way as to enhance numerical stability in the incompressible flow limit. Moreover, the proposed model admits a simplification based on a proper expansion in the low Mach number limit (LQE model). The lattice Boltzmann implementation of both the EQE and LQE is as simple as that of the standard lattice Bhatnagar-Gross-Krook (LBGK) method, and practical details are reported. Extensive numerical testing with the lid driven cavity flow in two dimensions is presented in order to verify the enhancement of the stability region. The proposed models achieve the same accuracy as the LBGK method with much rougher meshes, leading to an effective computational speed-up of almost three times for EQE and of more than four times for the LQE. Three-dimensional extension of EQE and LQE is also discussed
Data: 2010
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave:
Dipartimenti (originale): DENER - Energetica
Dipartimenti: DENERG - Dipartimento Energia
URL correlate:
    Area disciplinare: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > FISICA TECNICA INDUSTRIALE
    Data di deposito: 12 Gen 2010 18:53
    Data ultima modifica (IRIS): 17 Ott 2016 11:32:01
    Data inserimento (PORTO): 20 Ott 2016 01:21
    Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevE.81.016702
    Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2294914
    Link resolver URL: Link resolver link
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