高精度自由表面追踪 & 多物理场耦合

TesboLBM

多松弛时间格子玻尔兹曼求解器

TesboLBM 是由 TesboCFD 团队专门针对复杂材料加工、瞬态两相流及工业精密铸造而设计的高性能格子玻尔兹曼(LBM)流体动力学求解器。不同于传统基于连续介质力学的 FVM,TesboLBM 从微观统计动力学出发,为工业充型和复杂边界提供高稳定性、物理保真的数值解。

目前处于闭源研发阶段
微观动力学赋能先进材料仿真

核心技术特征

三维 D3Q19 标准晶格模型,兼顾计算速度与精度的完美平衡

高级多松弛时间 (MRT) 碰撞算子,在超高雷诺数和剧烈紊流下保持卓越的数值稳定性

集成大涡模拟 (LES) Smagorinsky 亚格子模型,精确刻画细微湍流流动结构

高保真瞬态自由表面追踪技术 (Free Surface Tracking),深度捕捉铸造过程中的流体飞溅与卷气分布

全温变热物理属性 (温变密度、热容量和导热系数) 的多物理场耦合传热与相变固化求解器

先进界面热阻 (IHTC) 传热边界条件,完美覆盖铸件与砂型、金属型、冷铁、冒口等构件的瞬态热交换物理过程

科学规范与控制方程

带外力项的 MRT 玻尔兹曼演化方程

fi(x+eiΔt, t+Δt)fi(x, t)=M−1S[Mfi(x, t)mieq(x, t)]+FiΔt

在矩空间中实施独立碰撞松弛,结合重力受力项,极大消除了传统单松弛时间 (BGK) 模型对剪切和体积黏度的数值简并。

LES 亚格子湍流黏度方程

τeff=τ0+τt;νt=Cs2Δ2|S|

基于局部应变率张量的二阶不变量动态求解湍流黏度,在计算亚网格尺度耗散时具备极高适应力。

工业应用场景

x_front = 142mm

重力砂型铸造 (Gravity Sand Casting)

精确模拟复杂的浇注系统、内浇口、多流道和型腔。预测充型前沿流动、折返液体汇合及重力充型过程中的温度下降。

Air Pocket

重力与金属型高低压铸造 (HPDC / LPDC)

在复杂的型壁、冷铁和砂芯之间捕捉高速金属充流。高保真预测重力充型时的紊流卷气、死角、紊流卷渣缺陷及浇冒口等结构的补缩过程。

Shrinkage Core (L_s > 92%)

固化温度控制 (Thermal Control & Solidification)

全温变物性耦合计算结合潜热释放(Latent Heat)。完美预测凝固路径,计算冷却水道对固化速率的影响,有效避免铸件收缩空洞 (Shrinkage Cavity) 等冶金缺陷。

对 TesboLBM 仿真技术感兴趣?

TesboLBM 求解器正面向精密制造和材料流体领域进行联合试点,我们欢迎来自企业和科研院校的深度合作。