耗散粒子动力学处理复杂固体壁面的一种有效方法

IMECH-IR > 水动力学与海洋工程重点实验室(2009-2011)

	耗散粒子动力学处理复杂固体壁面的一种有效方法
其他题名	A new boundary treatment algorithm for dissipative particle dynamics
	刘谋斌; 常建忠
发表期刊	物理学报
	2010
卷号	59 期号:11 页码:7556-7563
ISSN	1000-3290
摘要	耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)作为一种介观尺度拉格朗日型粒子方法,已经成功地应用于微纳米流动和生化科技的研究中. 复杂固体壁面的处理和壁面边界条件的实施一直是DPD方法发展及应用的一个障碍. 提出了处理复杂固体壁面的一种新的方法. 复杂固体区域通过冻结随机分布并且达到平衡状态的DPD粒子代表;所冻结的DPD粒子位于临近流动区域的一个截距内;在靠近固体壁面的流动区域中设置流动反弹层,当流动DPD粒子进入此流动层后反弹回流动区域. 应用这种固体壁面处理方法.
其他摘要	Dissipative particle dynamics (DPD) is a meso-scale, Lagrangian particle method, and has been successfully applied to different areas including micro- and nano-fluidics, bio- and chemical technologies. The treatment of solid matrix and the implementation of solid boundary conditions have been an important task for the development and application of the DPD method. This paper presents a new method of treating complex solid boundary. Solid grains in complex flow geometry can be represented by freezing randomly distributed DPD particles which have reached an equilibrium state. To increase computational efficiency, only the boundary DPD particles within one cut-off distance from the flow region are frozen. A thin layer in the flow region next to the solid boundary is used to bounce mobile DPD particles in this layer back to the flow region. The DPD method and this new boundary treatment algorithm are used to model the Poiseuille flow and a flow problem in a complex porous media. It is demonstrated that this new boundary treatment algorithm can effectively model complex solid matrix and correctly implement non-slip boundary condition.
关键词	耗散粒子动力学无滑移边界条件固体边界处理 Dissipative Particle Dynamics 介观尺度 Solid Boundary Treatment Meso-scale Non-slip Boundary Condition
学科领域	流体力学 ; 计算流体力学
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收录类别	SCI ; EI ; CSCD
语种	中文
WOS记录号	WOS:000284659900006
项目资助者	国家自然科学基金(批准号:10942004,50976108)
CSCD记录号	CSCD:4069921
引用统计	被引频次：8[WOS] [WOS记录] [WOS相关记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/43023
专题	水动力学与海洋工程重点实验室(2009-2011)
通讯作者	刘谋斌
推荐引用方式 GB/T 7714	刘谋斌,常建忠. 耗散粒子动力学处理复杂固体壁面的一种有效方法[J]. 物理学报,2010,59,11,:7556-7563.
APA	刘谋斌,&常建忠.(2010).耗散粒子动力学处理复杂固体壁面的一种有效方法.物理学报,59(11),7556-7563.
MLA	刘谋斌,et al."耗散粒子动力学处理复杂固体壁面的一种有效方法".物理学报 59.11(2010):7556-7563.

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