LBM (Lattice Bolzmann Method 格子波茲曼)為什麼這麼流行？如何用它模擬進入速度隨時間變化的管道流體？

01-07

比如初速度是隨時間正弦變化的。

LBM不是Boltzmann方程

一般的LBM模型都是以NS方程為目標來確定模型參數的

所以LBM不過是NS的一種特殊格式，並不能計算微觀問題

LBM的優點只有一個：簡單實現。說白了就是形式簡單使得編程easy。

但是LBM的形式雖然簡單，但是在建模時反而是個限制。要把一些其它複雜現象的方程硬往那種簡單形式的模子裡面塞，可真是很費勁的。可壓縮高Ma流動搞了那麼多年也沒實用化。就因為LBM那幾個參數搞來搞去也湊不出可壓縮方程，即使湊對了，也沒法用簡單的streaming-collission方式求解，又要回到差分法區捕捉激波。

說得不好聽，LBM界許多研究成果解決的問題都是常規CFD方法裡面不成問題的東西。就是因為他們要把一切都往格子模型這個簡單容器裡面塞。應了那句話，「當你手頭有個鎚子的時候，你會把一切問題看作釘子」。

LBM還有其它問題，比如計算效率低，純顯式當然慢啊。

他們說LBM天然並行，X！，什麼顯式演算法不是天然並行啊？

GPU加速？顯式演算法，或者具有局部性的演算法都可以GPU加速。

多相流？無非是採用耗散界面法，NS方程也可以啊。

和IB配合搞流骨耦合，NS方程也可以啊。

……

不扯了，估計已經得罪人了

演算法簡單，易於並行化，適合模擬複雜形狀，多項流。

把入口邊界的速度設為一個正弦函數即可。

LBM流行嗎？至少對於湍流模擬來說，這個東西基本上沒人用。

可以廣泛進行並行運算，但是turbulence比較困難，你應該是算laminar吧

格子玻爾茲曼方法（the lattice Boltzmann method, LBM）之優劣究竟何在？

這個問題，不僅對LBM，對於任何一種計算流體力學（CFD）中的方法都該問一問。如果要給出正確的答案，就必須有一套判定優劣的標準。請問這套標準是什麼？

願與諸位商榷。

-- 羅禮詩

LBM非常不流行

國內華中科大一個組，西安交大一個組，我猜你多半是這兩個學校中的一個，做管道流動，那多半是西安交大。不差錢的話可以買何雅玲的那本LBM的書，書後有Code

LBM僅有的優點只有兩個:1. 易於並行；2. 適合介觀流動。但是優勢1完全被LBM繁瑣的控制方程中和了。所以除了尺度上的優勢，LBM沒有任何優勢。當然尺度上的優勢能夠帶來一些優勢，比如多相流，比如配合晶體動力學。但是純從流體力學角度講，LBM很糟糕

與樓上一些人說的不同的是，LBM最不擅長的就是複雜外形，最難處理的就是邊界。原因很簡單，因為一切都和分布函數的形式相關。反彈邊界的泛濫恰恰是因為在邊界上給不出好條件

至於湍流，同等尺度下LBM的運算量必然高於任何解NS方程的方法。等到DNS普及了再來想LBM吧

覺得LBM並不是很流行。

LBM提供了一種新的計算理念，他不僅可以解NS方程，還能解各種非線性的偏微分方程，這裡Chapmann-Enskog展開是這這種演算法的核心，通過不同尺度選擇可以恢復各種偏微分方程。

lbm所謂的流行實際上是被許多新手、並不懂演算法的導師濫用，大家都想著用它水文章，其實他們對LBM了解很少。我見過很多人連基本推導都不會就開始應用了，默罕默德的書是罪魁禍首。

另一些人稍微從應用上對LBM做了較全面的了解，但深度並不夠，就說LBM是一種並無優勢的求解器，這明顯不是一個真的LBMer，但要感謝他們趕走了那些想進來渾水摸魚的人。

國內正在做LBM幾個我認識的學者都做得非常優秀，他們主要從理論、多相流、微流體方向發展LBM，在解決問題上，我們經常聽到他們最常說的一句話，LBM又不是神，請面對問題，不要面對方法。

所謂的「火」，正說明了學術圈的浮躁，給那些想進圈的人忠告，要想水新文章，別進來了，LBM已經發展快30年了，無料可挖。

從某種程度上，LBM已經「過氣」了；說「火」的都是後知後覺的人；看透LBM的大學者在做一些很優秀的應用和理論推進，然而這並不適合你進來。

首先，我對LBM沒多少認識，以下是跟人聊天的時候了解的。但是覺得我對LBM有一個問題，我懷疑就是LBM有個BUG，可能就是這個讓LBM沒有所謂的「流行」。如果大神路過，記得指出來說的不對的。

據說LBM最後要把其中的一些係數確定下來，而確定的方式就是根據NS方程。這樣做是不是說， LBM是NS方程的一個微觀版本？

如果確實如此，那LBM應該不會流行，不會做出來太好的結果。

還有算微尺度流動的時候，比如發動機機匣小孔，LBM就算不好。但是理論上，LBM本來應該可以算的。NS方程的連續假設導致它就不算不好這個。LBM在本來可以做好的地方並不比NS好到哪裡。

強推LBM的開源框架OpenLB，裡面就實現了邊界條件隨時間變化的情況

LBM在學術界象牙塔里並不流行，在工業界很賺錢。。。

PowerFlow和XFlow賣那麼貴，競爭太小，潛力很大，基於粒子的CFD是大勢所趨

前面有幾個老師級別的人回答了。。。作為做了4年的LB的研究生，確實覺得目前國內做LB的人很多，但肯定比不上做傳統CFD的多。原因一方面沒有可用的商業軟體可用（powerflow太貴)，除了高校研究所，幾乎沒人用LB；其次LB是一種介觀演算法，計算效率太低，只適合介/微觀尺度的流體模擬，工業層面的應用國內？是沒有的。最後想說的是，方法沒有絕對的好不好，每種具體問題會有對應最適合的方法。。。

就我的了解，LBM的一個好處是在處理不滿足連續性假設的時候來應用，比如發生初生空化的時候。此時不滿足連續性假設，用LBM還是很不錯的。學校有個師姐研究了lbm和空化模型的結合，計算效果還不錯。

1，並行

2，新

EXA 的 Powerlink 看看他們是怎麼做的

LBM可以看作是個自帶離散的求解方法，能夠解決某些問題，還可以做好玩的GPU並行，我覺得這就足夠了。如果你要問別的方法也可以啊，我的回答可能是：但我只會LBM啊，或者是一直用習慣了那些符號，看著就親切。

本人做過lbm，而且和這個領域的許多開創者陳十一單肖文郭照立都有過接觸。我覺得lbm現在不是很流行了。至少北大的陳十一已經不搞這個方向了。單肖文和華科的郭照立據我所知幾年前還在搞。現在就不知道了。這個方法不是個普世的流體力學數值方法。對於很多雷諾數比較小邊界不複雜的流動還是很可以的。

至於入口速度問題，建議題主看看xiaoyi he的論文。他的邊界條件處理方法在lbm屆很受歡迎。