报告时间：2021年4月28日15:00-16:30

报告地点：精正楼301

报告人：杨鲤铭教授(南京航空航天大学，航空学院)

报告简介：

相比于Euler/Navier-Stokes方程，Boltzmann方程是对流体流动问题更一般的描述。该方程建立在分子动理论的基础上，适用于从连续到稀薄流动的全流域范围。首先，在连续性假设的前提下，Boltzmann方程可以还原得到Navier-Stokes方程。基于该结论，可以借助于Boltzmann方程在单元界面的局部解来设计Navier-Stokes方程的通量计算格式，从而保证通量的计算过程也满足对应的物理方程，使得算法的一致性和鲁棒性更好。基于该指导思想，我们发展了两类Navier-Stokes方程的通量计算格式，并在航空气动力计算、多相流、动边界、流固共轭传热等问题实现了应用。其次，通过在位置空间和速度空间同时离散求解Boltzmann方程，即所谓的离散速度方法（DVM），理论上可以实现对全流域流动问题的求解。但是，由于传统算法中分子的迁移和碰撞过程被解耦，在靠近连续流区域时需要让网格尺寸和时间步长小于分子平均自由程和平均碰撞时间，方能获得可靠的计算结果，导致该区域的计算量非常大，而且精度很难保证，极大地限制了它在全流域流场求解中的应用。为了克服传统DVM的缺陷，通过在宏观伴随方程通量计算的过程中同时考虑分子迁移和碰撞的影响，而在Boltzmann方程求解时保持与传统DVM一致，我们提出了准确高效的Boltzmann方程计算格式，显著提升了传统DVM在靠近连续流区域时的计算效率和计算精度，同时保持了原有格式的简单性。此外，为了进一步减少DVM的计算量，我们发展了基于参数化降阶模型的DVM，使得速度空间的网格量可以大大降低。

报告人简介：

杨鲤铭博士本科、硕士、博士均毕业于南京航空航天大学，2016年博士毕业后在新加坡国立大学从事博士后研究工作，2020年11月入职南京航空航天大学航空学院空气动力学系。主要从事流体动力学计算方法及其应用研究，包括气体动理学方法、离散速度方法、流-固耦合问题和多相流问题等。相关研究成果在Journal of Computational Physics，Journal of Fluid Mechanics，Physics of Fluids和Physical Review E等流体力学领域期刊发表SCI论文60余篇，出版英文专著一部《Lattice Boltzmann and Gas Kinetic Flux Solvers: Theory and Applications》。博士学位论文获2017年度中国力学优秀博士学位论文提名奖。

邀请人：王义乾