Particles-on-Demand for Multiscale Fluid Dynamics

Informations projet

PonD

N° de convention de subvention: 834763

DOI

10.3030/834763

Projet clôturé

Date de signature de la CE 10 Mai 2019

Date de début 1 Septembre 2019

Date de fin 31 Août 2025

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 448 750,00

Contribution de l’UE

€ 2 448 750,00

Coordonné par

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Switzerland

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Publications

Peer reviewed articles (37)

Eulerian discrete kinetic framework in comoving reference frame for hypersonic flows

Auteurs: Y. Ji; S.A. Hosseini; B. Dorschner; K.H. Luo; I.V. Karlin
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics , 983 , Article A11. (2024), Numéro 5, 2024, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2024.94

Particles on Demand method: theoretical analysis, simplification techniques and model extensions

Auteurs: Kallikounis, N. G.; Karlin, I. V.
Publié dans: Physical Review E, 109, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.48550/arxiv.2302.00310

Towards a consistent lattice Boltzmann model for two-phase fluids

Auteurs: S.A. Hosseini; B. Dorschner; I.V. Karlin
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics, 953, Numéro 2, 2022, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2022.867

Detonation modeling with the particles on demand method

Auteurs: N. Sawant; B. Dorschner; I. V. Karlin
Publié dans: AIP Advances, Numéro 12 (7), 2022, Page(s) 075107, ISSN 2158-3226
Éditeur: American Institute of Physics Inc.
DOI: 10.1063/5.0095122

Probing double-distribution-function models in discrete-velocity Boltzmann methods for highly compressible flows: Particles-on-demand realization

Auteurs: S. A. Hosseini, A. Bhadauria, I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 110, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/physreve.110.045313

Exact hydrodynamic manifolds for the linear Boltzmann BGK equation I: spectral theory

Auteurs: Florian Kogelbauer, Ilya Karlin
Publié dans: Continuum Mechanics and Thermodynamics, Numéro 36, 2024, Page(s) 1685-1709, ISSN 0935-1175
Éditeur: Springer Verlag
DOI: 10.1007/s00161-024-01323-2

Extended lattice Boltzmann model for gas dynamics

Auteurs: M. H. Saadat, S. A. Hosseini, B. Dorschner, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 33/4, 2021, Page(s) 046104, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0048029

Spectral Analysis and Hydrodynamic Manifolds for the Linearized Shakhov Model

Auteurs: Kogelbauer, Florian; Karlin, Ilya
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 459, 2024, Page(s) 134014, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.physd.2023.134014

Exploring shock-capturing schemes for Particles on Demand simulation of compressible flows

Auteurs: Ehsan Reyhanian; Benedikt Dorschner; Ilya Karlin
Publié dans: Computers & Fluids, 263, Numéro 8, 2023, Page(s) 105947, ISSN 0045-7930
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.compfluid.2023.105947

Semi-Lagrangian lattice Boltzmann model for compressible flows on unstructured meshes

Auteurs: M. H. Saadat, F. Bösch, I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 101/2, 2020, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreve.101.023311

Consistent lattice Boltzmann model for shallow water equations

Auteurs: S. A. Hosseini, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 37, 2025, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0295340

Reactive mixtures with the lattice Boltzmann model

Auteurs: Sawant, N.; Dorschner, B.; Karlin, I. V.
Publié dans: Philosophical Transactions of the Royal Society A, Numéro 379, 2021, Page(s) 20200402, ISSN 1471-2962
Éditeur: The Royal Society
DOI: 10.1098/rsta.2020.0402

Arbitrary Lagrangian–Eulerian formulation of lattice Boltzmann model for compressible flows on unstructured moving meshes

Auteurs: M. H. Saadat, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 32/4, 2020, Page(s) 046105, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0004024

Exact hydrodynamic manifolds for the linear Boltzmann BGK equation II: spectral closure

Auteurs: Florian Kogelbauer, Ilya Karlin
Publié dans: Continuum Mechanics and Thermodynamics, Numéro 37, 2025, ISSN 0935-1175
Éditeur: Springer Verlag
DOI: 10.1007/s00161-025-01379-8

Kinetic Simulations of Compressible Non-Ideal Fluids: From Supercritical Flows to Phase-Change and Exotic Behavior

Auteurs: Ehsan Reyhanian, Benedikt Dorschner, Ilya Karlin
Publié dans: Computation, Numéro 9/2, 2021, Page(s) 13, ISSN 2079-3197
Éditeur: MDPI
DOI: 10.3390/computation9020013

Consistent lattice Boltzmann model for reactive mixtures

Auteurs: N. Sawant; B. Dorschner; I.V. Karlin
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics, Numéro 941, 2022, Page(s) A62, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2022.345

Mean field lattice Boltzmann model for reactive mixtures in porous media

Auteurs: N. Sawant, I.V. Karlin
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics, Numéro 1011, 2025, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2025.359

Exact nonlocal hydrodynamics predict rarefaction effects

Auteurs: Florian Kogelbauer, Ilya Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 112, 2025, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/4gkn-7s3x

Lattice Boltzmann method for fluid-structure interaction in compressible flow

Auteurs: Abhimanyu Bhadauria; Benedikt Dorschner; Ilya V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids,, Numéro 33 (10), 2021, Page(s) 106111, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0062117

Entropic lattice Boltzmann methods: A review

Auteurs: S.A. Hosseini; M. Atif; S. Ansumali; I.V. Karlin
Publié dans: Computers & Fluids, 259, Numéro 2, 2023, ISSN 0045-7930
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.compfluid.2023.105884

Thermokinetic lattice Boltzmann model of nonideal fluids

Auteurs: E. Reyhanian, B. Dorschner, I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 102/2, 2020, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreve.102.020103

Linear stability of lattice Boltzmann models with non-ideal equation of state

Auteurs: S. A. Hosseini, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 37, 2025, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0269364

Extended Lattice Boltzmann Model

Auteurs: Mohammad Hossein Saadat, Benedikt Dorschner, Ilya Karlin
Publié dans: Entropy, Numéro 23/4, 2021, Page(s) 475, ISSN 1099-4300
Éditeur: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/e23040475

Lattice Boltzmann methods for combustion applications

Auteurs: Seyed Ali Hosseini; Pierre Boivin; Dominique Thévenin; Ilya Karlin
Publié dans: Progress in Energy and Combustion Science, 102, 2024, Page(s) 101140, ISSN 0360-1285
Éditeur: Pergamon Press
DOI: 10.1016/j.pecs.2023.101140

Multiscale semi-Lagrangian lattice Boltzmann method.

Auteurs: N. G. Kallikounis; Benedikt Dorschner; Iliya V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 103, 2021, Page(s) 063305, ISSN 2470-0045
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreve.103.063305

Asymptotic freedom in the lattice Boltzmann theory

Auteurs: S. A. Hosseini, I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 110, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/physreve.110.015306

Transition time of a bouncing drop

Auteurs: Yahua Liu, Seyed Ali Hosseini, Cong Liu, Milo Feinberg, Benedikt Dorschner, Zuankai Wang, Ilya Karlin
Publié dans: Physical Review Fluids, Numéro 10, 2025, ISSN 2469-990X
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/physrevfluids.10.013602

Theory, Analysis, and Applications of the Entropic Lattice Boltzmann Model for Compressible Flows

Auteurs: Nicolò Frapolli, Shyam Chikatamarla, Ilya Karlin
Publié dans: Entropy, Numéro 22/3, 2020, Page(s) 370, ISSN 1099-4300
Éditeur: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/e22030370

High speed flows with particles on demand: Boundary conditions

Auteurs: Abhimanyu Bhadauria; Ilya Karlin
Publié dans: Computers & Fluids, 271, 2024, Page(s) 106152, ISSN 0045-7930
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.compfluid.2023.106152

Lattice Boltzmann for non-ideal fluids: Fundamentals and Practice

Auteurs: Hosseini, Seyed Ali; Karlin, Iliya V.
Publié dans: Physics Reports, 1030, Numéro 4, 2023, Page(s) 1-138, ISSN 0370-1573
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.3929/ethz-b-000629497

Particles on Demand for flows with strong discontinuities

Auteurs: N. G. Kallikounis; B. Dorschner; I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 106, 2022, Page(s) 015301, ISSN 2470-0045
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreve.106.015301

A fully conservative discrete velocity Boltzmann solver with parallel adaptive mesh refinement for compressible flows

Auteurs: Ruben M. Strässle, S. A. Hosseini, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 37, 2025, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0263958

Entropic Multi-Relaxation-Time Lattice Boltzmann Model for Large Density Ratio Two-Phase Flows

Auteurs: Hosseini, Seyed Ali; Dorschner, Benedikt; Karlin, Ilya V.
Publié dans: Communications in Computational Physics, Numéro 33, 2023, ISSN 1815-2406
Éditeur: Global Science Press
DOI: 10.4208/cicp.oa-2022-0032

Entropic equilibrium for the lattice Boltzmann method: Hydrodynamics and numerical properties

Auteurs: S. A. Hosseini; I. V. Karlin
Publié dans: Physical Review E, 108, 2023, ISSN 2470-0045
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreve.108.025308

Consistent lattice Boltzmann model for multicomponent mixtures

Auteurs: N. Sawant, B. Dorschner, I. V. Karlin
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics, Numéro 909, 2021, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2020.853

Practical Kinetic Models for Dense Fluids

Auteurs: Ilya Karlin, Seyed Ali Hosseini
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 136, 2026, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/fd39-6hmq

Rigorous hydrodynamics from linear Boltzmann equations and viscosity-capillarity balance

Auteurs: Florian Kogelbauer, Ilya Karlin
Publié dans: Physical Review E, Numéro 110, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/physreve.110.055105

Thesis and dissertations (5)

Boundary Conditions for the Simulation of High Speed Compressible Flows using Kinetic Theory

Auteurs: Bhadauria, Abhimanyu; id_orcid0000-0003-2741-0600
Publié dans: 2025
Éditeur: ETH Zurich
DOI: 10.3929/ethz-b-000744441

Thermokinetic model for compressible generic fluids

Auteurs: E. Reyhanian
Publié dans: 2021
Éditeur: ETH Zurich
DOI: 10.3929/ethz-b-000522586

Multiscale kinetic modeling of high speed gas dynamics

Auteurs: Kallikounis, Nikolaos G.
Publié dans: 2023
Éditeur: ETH Zurich
DOI: 10.3929/ethz-b-000650543

Extended lattice Boltzmann models for gas dynamics

Auteurs: M.H. Saadat
Publié dans: 2021
Éditeur: ETH Zurich
DOI: 10.3929/ethz-b-000552296

Kinetic modeling of reactive flows

Auteurs: Sawant, Nilesh
Publié dans: 2023
Éditeur: ETH Zurich
DOI: 10.3929/ethz-b-000607045

Non-peer reviewed articles (1)

33rd Discrete Simulation of Fluid Dynamics Conference

Auteurs: S. A. Hosseini, I. V. Karlin
Publié dans: Physics of Fluids, Numéro 37, 2025, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0304855