MRT-LBM and RANS approach for simulation of flow in twodimensional semi-circular cavity

The main objective of this paper is to study the performance of a methodology based on the multiple relaxation time Lattice Boltzmann Method (MRT-LBM) to solve the two-equation turbulence model k - ϵ, and accurately treat incompressible flow at high Reynolds numbers (Re) in regions with curved corners and boundaries. To achieve this objective, we opted for wall-driven flow in a semicircular cavity. On the basis of the numerical results obtained and presented in this article, the model shows its ability to capture the formation of primary, secondary and tertiary vortices as the Reynolds number Re increases, and this presents a good agreement with the literature.

L’objectif principal de cet article est d’étudier la performance d’une méthodologie basée sur la méthode de Lattice Boltzmann à temps de relaxation multiple (LBM-MRT) pour résoudre le modèle de turbulence à deux équations k - ϵ, et traiter avec précision un écoulement incompressible à un grand nombre de Reynolds (Re) dans des régions avec des coins et des frontières courbées. Pour réaliser cet objectif, nous avons opté pour un écoulement entraîné par la paroi dans une cavité semi-circulaire. Sur la base des résultats numériques obtenues et présentées dans cet article, le modèle montre sa capacité à capturer la formation des tourbillons primaires, secondaires et tertiaires au fur et à mesure que le nombre de Reynolds Re augmente, et ceci présente une grande concordance avec la littérature.

Lattice Boltzmann Method turbulence k - ϵ model semi-circular cavity multiple relaxation time

Lattice Boltzmann Method turbulence modèle k - ϵ cavité semi-circulaire temps de relaxation multiple