MATLAB实现的基于LBM的二维两相流模拟程序

资 源 简 介

该MATLAB项目使用格子玻尔兹曼方法（LBM）模拟二维两相流，支持不同密度与粘度的不可压缩流体交互过程，可直观展示界面演化与涡旋生成等流体现象。

详 情 说 明

基于LBM方法的二维两相流流体动力学模拟程序

项目介绍

本项目实现了一个基于格子玻尔兹曼方法（LBM）的二维两相流模拟程序。通过采用Shan-Chen多相流模型，程序能够模拟不同密度和粘度的两种不可压缩流体在矩形计算域内的相互作用过程。该程序可有效展示流体界面演化、涡旋形成等典型两相流现象，支持用户灵活设置初始条件和边界条件，并提供实时可视化功能以直观显示流场演变动态。

功能特性

• 多相流模拟：基于Shan-Chen模型，模拟两种不混溶流体的相分离和界面动力学行为
• 参数可配置：支持自定义计算域尺寸、流体物性、初始相分布、边界条件及外力场
• 边界条件灵活：提供反弹边界、周期边界等多种边界处理方式
• 实时可视化：动态显示速度场、压力场、密度场及相界面的演化过程
• 结果输出全面：输出瞬态流场数据、界面演化序列、质量守恒验证等多项结果

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中指定网格分辨率、时间步长、流体密度比、粘性系数、初始液滴配置、边界类型、重力参数及总模拟步数
2. 运行模拟：执行主程序开始计算，程序将根据设定参数进行两相流演化模拟
3. 结果查看：实时观察流场可视化界面，模拟结束后获取数据文件用于后续分析

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 硬件配置：推荐4GB以上内存，支持OpenGL的显卡以保障可视化流畅性

文件说明

主程序文件整合了数值求解的核心流程，具体包括：计算域的初始化与流体参数设定、格子玻尔兹曼方程的碰撞与迁移过程迭代、非理想力作用下相界面的演化计算、多种边界条件的实施处理、实时流场数据的动态可视化输出，以及模拟结果的多格式保存与验证分析。