科学研究

1.计算流体动力学方法研究

a.浸没边界-格子Boltzmann-离散单元法（Immersed Boundary-Lattice boltzsmann-Discrete Element Method, IB-LB-DEM）

该方法通过LBM求解整个流场，并通过大量位于颗粒表面的Lagrangian标记点表征颗粒，通过浸没边界法计算Lagrangian点与网格点之间的作用关系，并采用Richardson外插方法以获得更为精确的颗粒-流体作用力；颗粒之间的相互作用则采用DEM方法中的软球模型；同时考虑到气体-颗粒系统中的局部较高雷诺数影响，采用一种依赖于松弛时间的收缩长度，保证较低的相对误差和较高的空间收敛精度。

b.可变粒子尺寸移动粒子半隐式法（Variable Size Particle-Moving Semi-implicit Method，VSP-MPS）

该方法通过一系列Lagrangian点表征流体和固体，因此不需要特殊的界面和表面处理技术。每个Lagrangian点都是携带流体或固体物理信息的计算点，并采用一种光滑核函数来构成计算点之间的相互作用模型，整体时间推进采用一种半隐式格式；针对于计算域边界处粒子（计算点）影响域内粒子分布不完整的问题，采用一种概念性虚拟粒子技术补完影响域，提算法稳定性和准确性；并在基础上提出一种变分辨率（变离散密度或变粒子尺寸）的VSP-MPS方法，实现局部的高网格（粒子）密度的模拟，大大降低计算代价。