内容説明
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本書は、格子ボルツマン法（LBM）の研究をリードしてきた著者らによる解説書であり、LBMにあまり馴染みのない読者でも、しっかり理解できるよう基礎理論からその応用例まで紹介する。本書の前半では、LBMの基礎理論とともに、それを発展させたlattice kineticスキーム(LKS)も紹介し、後半では、移動境界流れに適用できるIB-LBMや、気液および液液二相流体に適用可能な二相系LBMについて解説する。なお、一部の数値計算例については、そのソースコードをサポートページより頒布しているので、読者自身で実装できるようになっている。改訂版での大きな変更点としては、流体力学的方程式の導出法として、S展開での導出に加えてChapman-Enskog展開でも導出を行い、計算精度の評価についてより丁寧に解説を加えた。さらに、いくつかの数値計算例を新たに掲載している。
目次
はじめに
改訂に際して
第1章 格子ボルツマン法（LBM）
1.1 格子気体モデル
1.2 基礎方程式
1.3 衝突項の取り扱い
1.4 局所平衡分布関数
1.5 流体力学的方程式の導出
1.6 外力項を加えたLBM
1.7 非圧縮の局所平衡分布関数
1.8 熱移動を伴う流れ
1.9 音響場の方程式
1.10 LBMから派生した方法
1.11 境界条件
1.12 LBM の計算アルゴリズム
1.13 数値計算例
第2章 lattice kineticスキーム
2.1 LKS
2.2 LWACM
2.3 改良LKS
2.4 体積粘性係数
2.5 境界条件
2.6 改良LKSの計算アルゴリズム
2.7 数値計算例
2.8 改良LKSとMRT-LBMの比較
第3章 埋め込み境界-格子ボルツマン法（IB-LBM）
3.1 LBMを用いた移動境界流れの計算方法
3.2 埋め込み境界法（IBM）の考え方
3.3 外力項を加えた LBM（フラクショナル・ステップ法）
3.4 埋め込み境界法（IBM）の定式化
3.5 移動物体に作用する力およびトルク
3.6 境界点の移動
3.7 IB-LBMの計算アルゴリズム
3.8 熱を考慮した埋め込み境界 格子ボルツマン法（熱 IB-LBM）
3.9 マルチブロック格子法
3.10 数値計算例
第4章 二相系格子ボルツマン法（二相系 LBM）
4.1 二相系LBMの分類
4.2 自由エネルギーモデル
4.3 LKS によるφの計算
4.4 物体表面における濡れ性（φ の境界条件）
4.5 等密度の二相系LBM
4.6 大きな密度比の圧力の計算方法
4.7 高密度比の二相系LBM
4.8 高密度比の二相系LBMの計算アルゴリズム
4.9 高密度比の二相系LBM（2004年の方法）
4.10 数値計算例
付録A 無次元変数の定義
付録B D3Q19モデルとD3Q27モデル
付録C 可解条件(1.34)および(1.35)式について
付録D Chapman Enskog展開
付録E 2次精度のLBM
付録F RLBMとLKSの関係
付録G MRTモデルを用いたLBM（MRT-LBM）
付録H 粒子速度ciの総和に関する公式
付録I lattice units
付録J プログラム例
あとがき
参考文献
索引
