Il metodo del reticolo di Boltzmann (LBM), che ha avuto origine da automi a gas reticolo (LGA), è diventato uno schema numerico efficace e attraente nella fluidodinamica computazionale (CFD).

L'LBM convenzionale accoppia la griglia del dominio computazionale ad una griglia cartesiana uniforme e le velocità discrete, avere una forma semplice e raggiungere una precisione di secondo ordine nello spazio. Però, l'LBM convenzionale non può catturare bene i confini curvi a causa della sua struttura a griglia uniforme. Deve generare numerose griglie per risolvere i meccanismi fisici.

In uno studio pubblicato su Giornale internazionale di trasferimento di calore e di massa , scienziati degli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze hanno adottato il volume finito (FV)-LBM per simulare il flusso termico incomprimibile su griglie non strutturate, e ha proposto un metodo Boltzmann del reticolo termico FV centrato su cellule accoppiate in parallelo, che ha il potenziale per simulare flussi in domini complicati.

Per simulare il flusso termico, è stata impiegata una doppia funzione di distribuzione (DDF) LBM per i flussi termici. Oltre alle funzioni di distribuzione delle particelle (PDF), il modello include funzioni di distribuzione della temperatura, che sono stati applicati per simulare il campo di temperatura.

Il metodo FV è stato impiegato per discretizzare la temperatura DDF LBM (TLBM) con il modello di velocità discreta D2Q9 e il modello di collisione Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) per simulare flussi convettivi su griglie non strutturate. Per simulare un campo di flusso complesso su larga scala e ridurre il tempo di calcolo, è stato ideato un algoritmo parallelo per il FV-TLBM su griglie non strutturate.

I risultati ottenuti da FV-TLBM concordano bene con gli studi precedenti. L'analisi delle prestazioni di esperimenti numerici paralleli ha mostrato che l'algoritmo parallelo ha una notevole scalabilità e che l'efficienza potrebbe raggiungere il 96,79% su 6000 processi.

Per il passaggio successivo, il team si concentrerà sulla simulazione di flussi convettivi termici con confine complicato.