格子玻尔兹曼方法概述:详尽的历史性文献及待探讨的理论问题

摘要：

本文给出了详尽的格子玻尔兹曼方法的概述:包含其理论基础、起源、基本思想及主要特征,历史进展、重要的综述、著名书刊、应用及可用计算机代码,从而为从事有关研究的学生与研究人员提供了丰富的参考文献.通过文献检索阅读,揭示了以下有待探讨的理论问题:(a)麦克斯韦-玻尔兹曼分布(Maxwell-Boltzmann distribution)的建立只涉及稀薄气体的压力内能,但未考虑粘性应力的内能;(b)三个守恒律无法从玻尔兹曼方程直接导出,必须借助外加的小参数展开完成,同时在守恒方程中无法引入外力及能源的贡献;(c) Lattice Boltzmann Method (LBM)执行中,只更新流体的物质密度和平均速度,不更新其内能参数.由于在复杂流动中,流体的内能是时间及空间的函数,因此其理论是不完整的.以上揭示的理论问题是现有LBM方法不能有效地求解涉及高速及大压缩性引起内能剧烈变化的复杂流场的原因.作者给出一篇理论研究文章以回答揭示的理论问题.

关键词：LBM概述;LBM理论;麦克斯韦-玻尔兹曼分布;宏观内能参数;守恒律;LBM历史文献

所属期刊栏目：42

分类号：O302

资助基金：Authors acknowledge the School of Naval Architecture & Ocean Engineering,HUST,providing the finance support managed by Guoxiang Hou,enabling author to visit HUST to tackle LBM.Thanks are also given to Yuehong Qian of Soochow University for providing some references involved in the paper

在线出版日期：2021-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：413-428