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On optimal node spacing for immersed boundary-lattice Boltzmann method in 2D and 3D

机译：2D和3D中浸入式边界格子Boltzmann方法的最佳节点间距

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A computational study on optimal spacing of Lagrangian nodes discretizing a rigid and immobile immersed body boundary in 2D and 3D is presented in order to show how the density of the Lagrangian points affects the numerical results of the Immersed Boundary-Lattice Boltzmann Method (IB-LBM). The study is based on the implicit velocity correction-based IB-LBM proposed by Wu and Shu (2009, 2010) that allows computing the fluid-body interaction force. However, the (original) method fails for densely spaced Lagrangian points due to ill-conditioned or even singular linear systems that arise from the derivation of the method. We propose a modification that improves the solvability of the linear systems and compare the performance of both methods using several benchmark problems. The results show how the spacing of the Lagrangian points affects the numerical results, mainly the permeability of the discretized body boundary in applications to fluid flows over rigid obstacles and blood flows in arteries in 2D and 3D. (C) 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：为了显示拉格朗日点的密度如何影响沉浸边界格波尔兹曼方法（IB-LBM）的数值结果，对拉格朗日节点的最佳间距进行了计算研究，该节点离散化了刚性和固定的沉浸式人体边界。 ）。该研究基于Wu和Shu（2009，2010）提出的基于隐式速度校正的IB-LBM，该IB-LBM可以计算流体相互作用力。但是，（原始）方法对于密集分布的Lagrangian点失败，这是由于该方法的推导产生了条件不佳甚至奇异的线性系统。我们提出了一种改进方案，可以改善线性系统的可解性，并使用几个基准问题比较两种方法的性能。结果表明，拉格朗日点的间距如何影响数值结果，主要是离散体边界的渗透性在2D和3D流体通过刚性障碍物流动以及动脉血液流动中的应用。 （C）2018 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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