FHP-Ⅱ格子气自动机的碰撞规则及数字电路实现

发布时间：2020-05-27 14:12

【摘要】：格子气自动机(Lattice Gas Automata)作为处理计算流体力学问题的一个重要工具,兴起于上世纪80年代,在其三十多年的发展历程中逐渐走向成熟,时至今日它依然在众多科学研究领域焕发着光彩。格子气自动机相比其他计算流体力学(Computation Fluid Dynamics)方法而言,它的计算速度更快。它利用非常简单的格子碰撞规则就能模拟整个流场的复杂运动。整个流场内部的作用规则相同,所以格子气自动机能够进行大规模的并行处理。格子气自动机也存在一些缺陷,如统计噪音大、对高雷诺数的模拟难以实现等。而最近兴起的量子格子气自动机,在数据处理和计算能力方面较经典的格子气方法有了飞跃性的提升。本文详细探讨了FHP-II格子气自动机的演化规则,用Boolean动力学方程的形式将其表示出来,并利用Boolean动力学方程生成了look-up表。在本文第三章,将FHP-II碰撞规则的Boolean动力学方程以数字电路的形式进行了实现。利用做出的电路图,如果根据它编写一套系统语言,便能够实现对该线路的控制和翻译。在本文第四章,初步探讨了FHP-II碰撞规则look-up表的代数结构,并证明了实现碰撞前后状态数转化的矩阵是酉矩阵。文章最后,给出结论并展望未来。
【图文】：

(2)图 2.2 两个粒子对头碰撞图示上图表示为 1、4 方向上的粒子发生对头碰撞，，碰撞后可能出现上面两种态，且这两种状态出现的概率相同，可以用取随机数的方式来决定发生哪一种撞。另外，除了图 2.2 给出的 1、4 方向的粒子对头碰撞，同节点上 2、5 方向3、6 方向的粒子同样也会发生对头碰撞，其碰撞结果与图 2.2 类似。（二）一运动粒子与一静止粒子碰撞图 2.3 一运动粒子与一静止粒子碰撞图示

者(2)图 2.2 两个粒子对头碰撞图示上图表示为 1、4 方向上的粒子发生对头碰撞，碰撞后可能出现上面两种状，且这两种状态出现的概率相同，可以用取随机数的方式来决定发生哪一种碰。另外，除了图 2.2 给出的 1、4 方向的粒子对头碰撞，同节点上 2、5 方向和、6 方向的粒子同样也会发生对头碰撞，其碰撞结果与图 2.2 类似。二）一运动粒子与一静止粒子碰撞
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O35

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 钱跃z

本文编号：2683652