多相流系统的离散玻尔兹曼研究进展

• 作 者: 许爱国 陈杰 宋家辉 陈大伟 陈志华
• 机 构: 北京应用物理与计算数学研究所,北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,北京理工大学宇航学院
• 出 处: 空气动力学学报
• 发表日期: 2021年3期
• 关键词: 多相流 复杂物理场 统计物理 粗粒化建模 玻尔兹曼方程 非平衡 动理学建模 Chapman-Enskog多尺度分析
• 基金项目: 国家自然科学基金(11772064,11702028),中国工程物理研究院创新发展基金创新项目(CX2019033),计算物理国防重点实验室稳定支持项目(W2018-05),爆炸科学与技术国家重点实验室开放课题(KFJJ21-16M)。

针对多相复杂流体系统模拟研究,简要介绍从格子气模型到离散玻尔兹曼方法的发展历程。从统计物理学基本原理出发,通过粗粒化建模思路,给出玻尔兹曼方程;分析Chapman-Enskog多尺度展开方法所蕴含的测量逐步细化的物理图像,给出离散玻尔兹曼建模的基本原则和主要步骤。简要介绍离散玻尔兹曼在相分离、燃烧、流体不稳定性等系统中的应用。对于多相复杂流体系统的动理学建模,技术关键是分子间作用力和化学反应贡献的引入。不同颜色的示踪粒子的引入,使得在单流体理论框架下即可实现混合过程中物质粒子来源的确定;示踪粒子在其速度相