% 定义计算域和网格
Lx = 50; % 计算域的长度
Ly = 50; % 计算域的宽度
Nx = 50; % 网格的数量
Ny = 50;
dx = Lx/Nx; % 网格间距
dy = Ly/Ny;
x = linspace(0, Lx, Nx+1); % 网格点的位置
y = linspace(0, Ly, Ny+1);
% 初始化流场参数
rho0 = 1.0; % 流体密度
u0 = 0.1; % 初始速度
v0 = 0.1;
f = zeros(Nx,Ny,9); % 分布函数
rho = ones(Nx,Ny)*rho0; % 流体密度
u = ones(Nx,Ny)*u0; % 流体速度
v = ones(Nx,Ny)*v0;
feq = zeros(Nx,Ny,9); % 平衡分布函数
% 定义LBM参数
omega = 1.7; % 碰撞时间
c = dx/dt; % 格子速度
dt = dx/c; % 时间步长
% 定义格子速度
cx = [0, 1, 0, -1, 0, 1, -1, -1, 1];
cy = [0, 0, 1, 0, -1, 1, 1, -1, -1];
% 循环计算
for t = 1:1000 % 计算1000个时间步长
% 碰撞过程
for i = 1:Nx
for j = 1:Ny
% 计算平衡分布函数
for k = 1:9
cu = cx(k)*u(i,j) + cy(k)*v(i,j);
feq(i,j,k) = rho(i,j)*w(k)*(1+3*cu/c^2+4.5*cu^2/c^4-1.5*(u(i,j)^2+v(i,j)^2)/c^2);
end
% 更新分布函数
for k = 1:9
ftemp(i,j,k) = f(i,j,k) + omega*(feq(i,j,k) - f(i,j,k));
end
% 碰撞后更新密度和速度
rho(i,j) = sum(ftemp(i,j,:));
for k = 1:9
u(i,j) = u(i,j) + c*cx(k)*ftemp(i,j,k)/rho(i,j);
v(i,j) = v(i,j) + c*cy(k)*ftemp(i,j,k)/rho(i,j);
end
% 更新分布函数
for k = 1:9
f(i,j,k) = ftemp(i,j,k);
end
end
end
% 处理边界条件
f = treat_boundary(f);
rho = sum(f,3);
u = sum(f.*cx,3)./rho;
v = sum(f.*cy,3)./rho;
% 绘图
Lx = 50; % 计算域的长度
Ly = 50; % 计算域的宽度
Nx = 50; % 网格的数量
Ny = 50;
dx = Lx/Nx; % 网格间距
dy = Ly/Ny;
x = linspace(0, Lx, Nx+1); % 网格点的位置
y = linspace(0, Ly, Ny+1);
% 初始化流场参数
rho0 = 1.0; % 流体密度
u0 = 0.1; % 初始速度
v0 = 0.1;
f = zeros(Nx,Ny,9); % 分布函数
rho = ones(Nx,Ny)*rho0; % 流体密度
u = ones(Nx,Ny)*u0; % 流体速度
v = ones(Nx,Ny)*v0;
feq = zeros(Nx,Ny,9); % 平衡分布函数
% 定义LBM参数
omega = 1.7; % 碰撞时间
c = dx/dt; % 格子速度
dt = dx/c; % 时间步长
% 定义格子速度
cx = [0, 1, 0, -1, 0, 1, -1, -1, 1];
cy = [0, 0, 1, 0, -1, 1, 1, -1, -1];
% 循环计算
for t = 1:1000 % 计算1000个时间步长
% 碰撞过程
for i = 1:Nx
for j = 1:Ny
% 计算平衡分布函数
for k = 1:9
cu = cx(k)*u(i,j) + cy(k)*v(i,j);
feq(i,j,k) = rho(i,j)*w(k)*(1+3*cu/c^2+4.5*cu^2/c^4-1.5*(u(i,j)^2+v(i,j)^2)/c^2);
end
% 更新分布函数
for k = 1:9
ftemp(i,j,k) = f(i,j,k) + omega*(feq(i,j,k) - f(i,j,k));
end
% 碰撞后更新密度和速度
rho(i,j) = sum(ftemp(i,j,:));
for k = 1:9
u(i,j) = u(i,j) + c*cx(k)*ftemp(i,j,k)/rho(i,j);
v(i,j) = v(i,j) + c*cy(k)*ftemp(i,j,k)/rho(i,j);
end
% 更新分布函数
for k = 1:9
f(i,j,k) = ftemp(i,j,k);
end
end
end
% 处理边界条件
f = treat_boundary(f);
rho = sum(f,3);
u = sum(f.*cx,3)./rho;
v = sum(f.*cy,3)./rho;
% 绘图
