两相流Shan-Chen模型C++实现_LBM_Shanchen源码.zip

简介：
本资源提供两相流Shan-Chen模型的C++代码实现，适用于Lattice Boltzmann方法（LB法）的研究与应用。下载包含完整注释的源码文件，便于学习和二次开发。 《两相流Shan-Chen模型在C++与LBM中的实现》 两相流Shan-Chen模型是计算流体动力学领域的重要工具之一，由George Shan和Jeffrey Chen于1993年提出，用于模拟多相流动行为，特别是液-液、气-液间的相互作用。该模型基于格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann Method, LBM），是一种数值计算技术，适用于解决Navier-Stokes方程，并特别适合处理复杂的流体动力学问题。 Shan-Chen模型的关键在于引入了交互势能项，能够捕捉到表面张力效应，从而实现流体界面的自然形成和稳定。这种非局部函数通过描述不同位置间相互作用来模拟真实流动中的密度差异及界面现象。 在C++编程语言中实现该模型时，首先需要掌握LBM的基本原理：通过离散速度分布对连续Boltzmann方程进行近似处理，并将流体状态表示为分布在格点上的质量分布函数。这些函数随时间步长更新，包括碰撞和传播两步骤。 具体而言，在C++代码中需定义并初始化分布函数、势能函数及相关物理参数；通常采用双中心差分公式计算相邻格点间的相互作用力，并执行LBM迭代过程——涉及预设松弛时间和流体动量的更新。每次迭代后，检查是否达到平衡状态或满足其他终止条件。 LBM具有良好的并行性，适合GPU加速，因此在C++实现中通常会使用OpenMP或CUDA等库提高计算效率；同时需注意边界条件处理如壁面和周期性边界条件以更准确地模拟两相流现象。