格子玻尔兹曼方法及其在复杂流体中的应用

本项目发展格子玻尔兹曼方法，并将其应用于复杂流体系统的研究。主要内容和技术路线为：（1）在多相流格子玻尔兹曼模型中，从BBGKY链出发，建立局域介观力和实际分子间势(例如Lennard-Jones势)的联系；（2）从抑制"过度非平衡"过程出发，解决界面描述的准确化和高马赫数时的数值稳定性问题；（3）考察多相流系统内部细观结构（例如气泡或液滴）的自发形成过程和它们在剪切、冲击作用下的动力学、热力学响应；（4）研究冲击作用下气泡塌缩过程中的射流和"热点"形成问题。重点研究传统流体力学描述所忽视的非平衡物理过程产生的各种效应。物理建模方面的关键问题为含温度场时界面的合理描述；算法设计方面的关键问题为保证运算过程中的熵增。其中(1)(2)的完成将推进高速可压流体及多相流系统介观模拟方法的发展；(3)(4)的完成将有助于理解非均质炸药的起爆机理、含缺陷材料的老化过程和相关的水力、化工问题。