流体绕过障碍物模拟

#案例采用二维模型，边界条件为psp边界，y方向为自由边界，在模拟过程中也可以看到y方向尺寸会有变化。

dimension  2

boundary  p s p

atom_style  atomic

neighbor  0.3 bin

neigh_modify  delay 5

#晶格类型为hex类型，因为是二维模型，box在z方向尺寸只有0.5个晶格长度。box内包含3种类型的原子。

lattice    hex 0.7

region    box block 0 40 0 10 -0.25 0.25

create_box  3 box

create_atoms  1 box

#力场

pair_style  lj/cut 1.12246

pair_coeff  * * 1.0 1.0 1.12246

#原子分组，模型为最常见的流体模型，上下为边界层，中间为流体层

region      1 block INF INF INF 1.25 INF INF

group    lower region 1

region    2 block INF INF 8.75 INF INF INF

group    upper region 2

group    boundary union lower upper

group    flow subtract all boundary

#set语句把边界层的原子类型分别设为2和3。

set    group lower type 2

set    group upper type 3

#系综设置，体系内存在边界层，因此需要重新计算流体温度，在温度初始化及控温时所用温度为流体flow组温度，而不是全局温度。

compute      mobile flow temp

velocity  flow create 1.0 482748 temp mobile

#流体设置

#使用velocity和fix setforce命令固定下边界。

velocity  boundary set 0.0 0.0 0.0

fix    3 lower setforce 0.0 0.0 0.0

#设定上边界upper组沿y负方向力为0.5

fix    4 upper setforce 0.0 NULL 0.0

fix    5 upper aveforce 0.0 -0.5 0.0

#fix addforce命令对flow组在x方向施加力，使其产生流动。

fix    6 flow addforce 1.0 0.0 0.0

#障碍物设置

#案例中的障碍物是两个球形的空心障碍物，分两步设置。

#首先删除两个球形区域内的原子。

region    void1 sphere 10 4 0 3

delete_atoms  region void1

region    void2 sphere 20 7 0 3

delete_atoms  region void2

#在这两个球形区域内设置两个虚拟球，用的命令和纳米压痕fix indent命令一样。区别是在这个案例中，这两个虚拟球的位置是固定的。

fix    7 flow indent 100 sphere 10 4 0 4

fix    8 flow indent 100 sphere 20 7 0 4

fix    9 all enforce2d

#设置步长并运行，步长为0.003，轨迹文件保存到dump.xyz中，运行25000步。

timestep  0.003

thermo    1000

thermo_modify  temp mobile

dump    1 all atom 100 dump.xyz

run    25000