Shan和Chen模型的并行化LBM（基于MATLAB的MPI风格）

简介：
本研究介绍了Shan-Chen模型在多相流模拟中的并行计算方法，采用MATLAB实现MPI风格编程，有效提升了大规模粒子系统的仿真效率。 标题 LBM-MATLAB-MPI-style parallelized Shan and Chen LBM with multiscale modeling extension 描述了一个基于MATLAB实现的、利用MPI（Message Passing Interface）进行并行化的Shan-Chen多尺度模型的Lattice Boltzmann Method（LBM）。LBM是一种广泛应用于流体力学中的数值模拟方法，它通过离散Boltzmann方程来模拟流体的动力学行为。 Lattice Boltzmann Method (晶格玻尔兹曼方法) 是在20世纪80年代末发展起来的一种计算方法，主要用于解决流体动力学问题。它的基本思想是将连续介质中的流体运动离散化，并通过追踪粒子在空间和时间上的演化来求解Navier-Stokes方程，从而得到流场的信息。 Shan and Chen模型是由Shan和Chen在1993年提出的，这是一种多组分流体模型，用于模拟复杂流体间的相互作用力，如表面张力。该模型引入了势能函数以模拟不同流体间的相互作用，使得LBM能够处理多相流问题，例如液滴的形成、流动和碰撞等。 MPI（Message Passing Interface）是一种分布式内存系统间通信的标准接口，在并行计算中常用。在这个项目中，MPI被用来协调多个MATLAB进程，并使它们并行执行LBM计算以提高模拟效率。这使得大尺度或高分辨率流体模拟成为可能，尤其是在处理复杂的多尺度问题时，如流体在不同尺度下的相互作用。 multiscale modeling extension表明这个实现还包括了对多尺度建模的支持。这意味着该代码不仅能够处理单个尺度的问题，还可以模拟跨越不同物理尺度的现象，比如微观和宏观流体的耦合效应。这对于理解和预测多尺度流体系统的行为至关重要，在材料科学、环境科学及生物流体学等领域尤为重要。 在提供的压缩包文件名LBM_MATLAB-master中，“master”通常指的是Git仓库的主分支，意味着这是一个开源项目，并包含了主要代码和资源。新建文件夹可能包含项目的辅助文件，如文档、数据集或者额外的脚本。 这个项目提供了一个基于MATLAB和MPI的并行化Shan-Chen LBM实现，具有多尺度建模扩展功能，适用于研究涉及多组分流体及多尺度效应复杂流体力学问题。用户可以通过下载、编译和运行这些代码利用自己的计算资源进行流体模拟研究。