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LUDWIG: A parallel Lattice-Boltzmann code for complex fluids

机译：LUDWIG：用于复杂流体的并行Lattice-Boltzmann代码

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This paper describes Ludwig, a versatile code for the simulation of Lattice-Boltzmann (LB) models in 3D on cubic lattices. In fact, Ludwig is not a single code, but a set of codes that share certain common routines, such as I/O and communications. If Ludwig is used as intended, a variety of complex fluid models with different equilibrium free energies are simple to code, so that the user may concentrate on the physics of the problem, rather than on parallel computing issues. Thus far, Ludwig's main application has been to symmetric binary fluid mixtures. We first explain the philosophy and structure of Ludwig which is argued to be a very effective way of developing large codes for academic consortia. Next we elaborate on some parallel implementation issues such as parallel I/O, and the use of MPI to achieve full portability and good efficiency on both MPP and SMP systems. Finally, we describe how to implement generic solid boundaries, and look in detail at the particular case of a symmetric binary fluid mixture near a solid wall. We present a novel scheme for the thermodynamically consistent simulation of wetting phenomena, in the presence of static and moving solid boundaries, and check its performance.
机译：本文介绍了路德维希（Ludwig），这是一种通用代码，用于在立方晶格上模拟3D的Lattice-Boltzmann（LB）模型。实际上，路德维希不是单个代码，而是共享某些通用例程（例如I / O和通信）的一组代码。如果按预期使用路德维希，则具有不同平衡自由能的各种复杂流体模型很容易编写，因此用户可以专注于问题的物理原理，而不是并行计算问题。到目前为止，路德维希的主要应用是对称的二元流体混合物。我们首先解释路德维希（Ludwig）的哲学和结构，认为路德维希（Ludwig）是制定大型学术联盟守则的非常有效的方法。接下来，我们详细介绍一些并行实现问题，例如并行I / O，以及使用MPI在MPP和SMP系统上实现完全的可移植性和良好的效率。最后，我们描述了如何实现通用的固体边界，并详细研究了靠近固体壁的对称二元流体混合物的特殊情况。我们提出了一种新的方案，用于在存在静态和动态固体边界的情况下对润湿现象进行热力学一致性模拟，并检查其性能。

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