統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式是基于離散空間直接建模的思想構(gòu)建的多尺度數(shù)值格式。本文對統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式近十年的發(fā)展進(jìn)行總結(jié),并對未來的發(fā)展方向進(jìn)行展望。統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式的建模思路突破了傳統(tǒng)偏微分方程數(shù)值離散求解的制約,回歸物理建模的出發(fā)點(diǎn),基于守恒定律在離散時空有限尺度的控制體上進(jìn)行建模,利用網(wǎng)格界面處的動理學(xué)方程時間演化解構(gòu)建數(shù)值通量,從而構(gòu)造出有限控制體上取決于網(wǎng)格尺度和時間步長的氣體動力學(xué)控制方程。統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式建模有兩個關(guān)鍵點(diǎn):一是宏觀守恒量與微觀分布函數(shù)耦合演化,二是通過界面處的多尺度時間演化解構(gòu)建數(shù)值通量。統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式是一種多尺度數(shù)值格式,根據(jù)網(wǎng)格努森數(shù)能夠準(zhǔn)確捕捉從稀薄到連續(xù)不同流域的流體物理。從某種意義上說氣體動理學(xué)格式提供了有效的隨不同網(wǎng)格努森數(shù)變化的連續(xù)性方程,即連續(xù)流的納維-斯托克斯（N-S）方程和稀薄流的波爾茲曼（Boltzmann）是統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式在網(wǎng)格努森數(shù)很小和很大情況小逼近的兩個極限方程。對于連續(xù)流的黏性邊界層問題的捕捉,統(tǒng)一動理學(xué)格式不要求網(wǎng)格尺度小于粒子平均自由程。統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式成功應(yīng)用于多尺度氣體輸運(yùn),等離子體輸運(yùn),中子、光子輸運(yùn),以及氣... 

【文章來源】：空氣動力學(xué)學(xué)報. 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：20 頁

【文章目錄】：
0氣體動理學(xué)理論模型和數(shù)值方法的發(fā)展簡介
1 離散時空直接建模方法
    1.1 統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式（UGKS)
    1.2 離散統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式（DUGKS)
    1.3 統(tǒng)一氣體動理學(xué)波粒格式（UGKWP)
    1.4 三種直接建模方法的性質(zhì)和比較
2 統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式的應(yīng)用
    2.1 連續(xù)層流及高超聲速問題
    2.2 多尺度等離子體模擬
    2.3 多尺度氣固離散兩相流模擬
    2.4 多尺度光子輸運(yùn)模擬
    2.5 加速機(jī)制
3 多尺度建模方法的總結(jié)和展望


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]統(tǒng)一氣體動理學(xué)方法研究進(jìn)展[J]. 劉沙,王勇,袁瑞峰,張瑞,陳健鋒,朱亞軍,卓叢山,鐘誠文.  氣體物理. 2019(04)
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[3]表征體元尺度滲流的離散統(tǒng)一動理學(xué)格式[J]. 陳璽君,郭照立.  計算物理. 2019(04)
[4]氣體動理學(xué)格式與多尺度流動模擬[J]. 譚爽,李詩一,李啟兵,符松.  計算力學(xué)學(xué)報. 2017(01)
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[6]氣體動理學(xué)統(tǒng)一算法的隱式方法研究[J]. 毛枚良,江定武,李錦,鄧小剛.  力學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[7]離散空間直接建模的計算流體力學(xué)方法[J]. 徐昆,李啟兵,黎作武.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(05)
[8]氣體動理學(xué)格式研究進(jìn)展[J]. 李啟兵,徐昆.  力學(xué)進(jìn)展. 2012(05)
[9]動能BGK算法在近連續(xù)流模擬中的應(yīng)用[J]. 毛枚良,徐昆,鄧小剛.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2005(03)
[10]稀薄流到連續(xù)流的氣體運(yùn)動論統(tǒng)一數(shù)值算法初步研究[J]. 李志輝,張涵信.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2000(03)

博士論文
[1]兩組分氣體多尺度流動的離散統(tǒng)一動理學(xué)方法研究[D]. 張月.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格離散統(tǒng)一氣體動理學(xué)格式的熱驅(qū)流動數(shù)值研究[D]. 朱煉華.華中科技大學(xué) 2018
[3]基于模型方程解析解的氣體動理學(xué)算法研究[D]. 江定武.中國空氣動力研究與發(fā)展中心 2016
[4]不可壓流動的離散統(tǒng)一氣體動理學(xué)方法及應(yīng)用[D]. 王朋.華中科技大學(xué) 2016
[5]統(tǒng)一氣體動理論格式研究[D]. 劉沙.西北工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3628479