含重力多相流系统的离散玻尔兹曼建模

本文提出了适用于含重力多相流系统的离散玻尔兹曼模型(DBM)。该模型基于动理学理论,使用形式统一的离散Boltzmann方程描述多相流的演化过程。在方程右侧,加入相变源项用于描述相变现象,同时引入了外力项,用于描述重力场的影响。该DBM使用二维33速模型,此速度模型是基于Hermite多项式理论建立的。通过Chapman-Enskog多尺度分析可以证明,该DBM除了能够恢复包含分子间相互作用和外力的Navier-Stokes方程组之外,还具有描述一定热力学非平衡行为的功能。最后,通过四个数值算例(自由落体,气液共存曲线,Sod激波管,气泡融合)验证DBM的正确性。