微尺度气体流动格子Boltzmann方法的复杂边界研究

微尺度气体流动是流体力学的前沿领域，在MEMS、航空航天等领域有着重要的应用。对于微尺度气体流动，连续模型不再适用，需要发展介观的计算方法，源于Boltzmann方程的格子Boltzmann方法能够用于微尺度气体流动的数值计算，因而发展适用的格子Boltzmann方法是近几年国内外研究的热点问题之一。.本项目拟对复杂边界微尺度气体流动的格子Boltzmann方法进行系统的研究。对于二维等温模型，应用动理论借鉴宏观流动的处理方法，充分考虑离散边界所产生的误差和离散效应，构造出适用的复杂边界微尺度气体流动的边界处理格式，并作相应的理论分析和数值实验，验证所建立格式的精度和稳定性。在此基础上，将已建立的等温模型推广到非等温模型，进一步完善LB模型。密切结合实际问题，将二维模型推广到三维模型，以期解决实际应用中的微尺度气体流动的计算问题。.本课题的目的是建立和完善复杂边界的微尺度气体流动LB模型。