基于气泡生长及多相流动的格子Boltzmann模型及应用研究

研究气泡成核、长大及脱离的整个生长过程（气泡动力学），以及伴随该过程 的对流和微尺度传输现象，在核能、航天、材料等技术领域以及能源、动力、石 油、化工、冶金等工业中具有重要的研究意义。气泡动力学的研究涉及热力学、 传热学、流体力学等众多学科，是一项多学科交叉的基础性研究，具有重要的科 学价值和工程应用价值。它主要包括气泡在液体中长大和运动规律以及气泡在加 热壁面上成核、长大及脱离规律和条件等一系列复杂的科学问题。目前，人们对 于这些科学问题的认识和研究还远远不够。无论是采用理论分析、传统的场模拟 方法、还是实验方法开展研究，都具有相当的难度。因而需要开拓新的研究思路。 考虑到作为介观尺度方法之一的格子Boltzmann 方法在处理微观相互作用明 显系统时所具有的独特优点，本书进行了基于格子Boltzmann 方法的气液相变及多 相流动问题的数值模拟研究，对气泡生长过程及多相流动中蕴含的科学问题进行 深入探讨。本研究内容主要包含两个方面：1、多相格子Boltzmann 方法基础理 论的扩展；2、格子Boltzmann 方法在气泡生长及多相流动方面的数值模拟研究。