Palabos — это открытая программная библиотека для численного моделирования гидродинамики и мультифизических задач на основе метода решётки Больцмана (lattice Boltzmann method, LBM). Проект ориентирован на высокопроизводительные вычисления и масштабирование на параллельных вычислительных системах, включая многопроцессорные кластеры и архитектуры с распределённой памятью. Palabos предоставляет набор компонентов для постановки задач, сеточной дискретизации, граничных условий и моделирования взаимодействия флюидов с твёрдыми телами и фазовыми интерфейсами.
Разработка библиотеки направлена на сочетание гибкости для научных исследований и производительности для крупных расчётов. Архитектура Palabos модульна: ядро реализует алгоритмы LBM и параллельную передачу данных, надстройки предлагают готовые модели для ньютоновских и неньютоновских течений, тепло- и массопереноса, многокомпонентных систем и капиллярных явлений. Документация и набор примеров обеспечивают воспроизводимость и ускоряют внедрение в прикладные исследования и инженерные расчёты.
- Реализация LBM: поддержка нескольких схем столкновений (BGK, MRT и др.) и стандартных решёток для двумерных и трёхмерных вычислений.
- Параллельность: масштабирование на MPI-кластерах с доменной декомпозицией и эффективной обменной коммуникацией.
- Граничные условия: разнообразные методы задания стенок, входов/выходов потока, подвижных и жёстких тел.
- Мультифизика: модули для теплообмена, массообмена, многокомпонентных потоков и моделирования интерфейсов фаза–фаза.
- Взаимодействие с твёрдыми телами: алгоритмы для расчёта сил и движения твёрдых частиц, а также для сложных геометрий.
- Гибкость сетки: поддержка равномерных и локально уточняемых сеток, инструменты для предварительной обработки геометрии.
- Инструменты постобработки: экспорт данных в распространённые форматы для визуализации и анализа результатов.
- Расширяемость: модульный код, позволяющий интегрировать новые физические модели и численные методы.
- Производительность: оптимизации вычислительных ядер и возможность использования в больших расчётах с высокой степенью параллелизма.
- Сообщество и применение: использовался в академических исследованиях и прикладных задачах в гидродинамике, микро- и наносферических системах, филтрации и других областях.