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多相流动格子Boltzmann方法研究
格子Boltzmann方法是近二十多年来发展起来的一种基于介观非平衡统计热力学理论的一种数值模拟方法。由于其具有严格的二阶精度,良好的并行性,在近几年里越来越受到学者们的关注。
随着格子Boltzmann方法的发展,其在两相流动中的应用也越来越广泛。与传统方法相比,格子Boltzmann方法在两相流模拟中除本身的数值优点以外,相比于传统界面捕捉模型,还具有运算简单并且自动捕捉相界面等特点,因此其在两相流应用中有着较大潜力。
气液两相格子Boltzmann模型种类较多,其中伪势模型由于其稳定性较好,且较为简单成为目前应用最广的一种模型。然而,目前的伪势模型仍然具有较大缺陷,如表面张力不可调,界面虚假速度等,并且在相变换热现象模拟中很难得到与气泡动力学基本理论相吻合的温度分布。
针对格子Boltzmann方法在两相流模拟中的这些问题,本文主要开展了以下两方面的工作:一是基于单组份伪势模型的机理分析以及模型改进;二是温度方程精度计算分析及建立满足气泡动力学理论的相变模型。单组份伪势模型改进方面:状态方程方面,将Kupershtokh等人基于对比态状态方 ...

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