复杂流动的格子Boltzmann建模与计算机仿真

流体计算是具有挑战性的研究领域，是联系基础计算方法和软件实现技术到具体重大实际应用问题的一个重要纽带和桥梁。本项目以复杂流动和物理中的非线性问题为背景，直面湍流、非线性及高维问题，从"微观"机制出发，综合运用演化数学思想和自然演化规律，以高性能计算为手段，探索复杂流动的演化规律和建模方法。拟以与高性能计算机匹配的"自底向上"的建模方法：格子Boltzmann（LB）方法为重点展开研究工作。探讨LB方法的普适的演化机制和高效的建模方法；建立通用、高效和稳定性好的LB模型和算法以及与之匹配的边界处理格式；在进一步完善和发展基本LB方法的基础上，将LB方法扩展至热流动、磁流体力学和非线性动力系统等领域；研发实用、高效的算法软件，并应用于典型流动的模拟和仿真。研究结果不但对探索复杂流动的演化规律和建模方法有重要的学术意义和广泛的应用前景，而且对非线性科学及复杂系统研究有借鉴作用。