摘要：针对自然界中实际多孔介质具有的分形特性和随机性,利用中点替代算法和二值化处理构造统计上具有分形特性的随机多孔介质。分析了所构造的多孔介质盒维数与Hurst指数之间的关系。基于随机分形构造的原理,对二维实际多孔介质图像进行了重构。利用两点相关函数,分析了重构图像的结构相关性,并与实际目标多孔介质的结构特征进行比较。在与解析解对比验证的基础上,将基于二元混合理论的格子boltzmann模型(LBM)用于模拟多孔介质内流体扩散过程。通过计算不同分形特性的二维多孔介质的有效扩散系数,研究了重构多孔介质的分形维数与有效扩散系数的关系。利用热耦合LBM模型计算多孔介质内传热过程,分析了不同的分形特性对多孔介质蓄热过程的影响。

摘要：铅冷快堆的冷却剂介质液态铅铋共晶合金(LBE)会对反应堆结构材料产生严重的腐蚀作用。铁素体-马氏体钢(F-M钢)作为反应堆结构候选材料,在控氧LBE中会发生氧化腐蚀,生成典型的双层氧化膜结构。为了设计高可靠性反应堆结构,预测F-M钢在LBE环境下的材料寿命,本文基于格子玻尔兹曼(LBM)方法,模拟了氧化腐蚀过程中多组分传输、氧化反应、固液相变等腐蚀现象,建立了不锈钢在LBE中的氧化腐蚀模型。计算得到的模拟结果与试验数据吻合较好,建立的模型可以解释扩散和反应过程在氧化过程中的作用。开发的格子boltzmann模型可以用于研究介观尺度氧化膜生长。

摘要：针对流注放电仿真过程中粒子输运方程求解难的问题,应用格子boltzmann方法设计更简单计算量更小的求解模型.文中给出了基于D1Q3格子模型的1.5维流注放电仿真模型,电子输运方程和正离子输运方程数值求解方法,并利用该模型对大气压下平板电极间N2气体两种流注发展过程进行了数值仿真,从而证明了利用格子boltzmann方法对流注放电仿真进行研究的可行性.

摘要：采用D2Q9格子boltzmann总能密度分布函数模型对小声幅声波在谐振管中传播的压力和速度、温度变化进行模拟。对活塞驱动的谐振管稳定后的介质振荡特征和内置板叠的谐振管进行了研究，重点分析了谐振管中介质振荡的非线I性现象，并通过板叠前后介质振荡相位差及幅值变化来分析板叠阻抗对流动介质振荡所产生的影响。

摘要：为了研究植被分布对河道输水能力及对污染物输运能力的影响机制,基于格子boltzmann数值模拟方法,将植被的阻碍作用概化为植被粗糙率,采用D2Q16多速度浅水模型模拟计算植被区间隔分布的河道中的流场,再将计算得到的流场信息与D2Q5对流扩散模型得到的污染物浓度场耦合,研究植被对流场以及污染物输运的影响。结果表明:河道纵断面植被区流速降幅、过渡区和中心区流速增幅均与植被密度呈线性正相关,横断面中心区流速远大于过渡区和植被区,植被区和中心区流速呈直线分布,且过渡区流速与植被密度呈二次幂相关,污染物浓度的衰减幅度与植被区间隔距离呈正相关性。植被能够改变污染物输运的轨迹,且能有效减少河道下游污染物的浓度。该研究可为城市人工生态景观建设中河道内人工布置植被的适宜密度和间隔提供参考。

摘要：为了掌握地下矿火灾发生后遇到易燃物蔓延、障碍物阻滞的规律,提出用分块耦合格子boltzmann方法(LBM)进行巷道热流蔓延与阻滞的仿真方法.该方法使用分块耦合算法将巷道分为若干相对规则的块,并应用速度-温度双分布LBM对巷道热流蔓延及阻滞过程进行仿真.仿真时,在巷道随机设置多处易燃物,当热流流经巷道时采用热流蔓延模型使得易燃物在一定条件下被引燃,产生热流与原有热流共同传播;在巷道随机设置障碍物,采用热流阻滞模型分析热流遇到障碍物后其方向和温度变化状况.仿真结果表明,该仿真方法可得到关于热流流动速度、热流温度和压力的详细数据,获得关于巷道热流流态的直观信息,从而为制定有效的规避热流的方案提供依据.

摘要：根据L attice Bo ltzm ann方法计算原理,设计粉末运动随机算法,首次建立了等离子熔射直接制造技术LBM和随机算法计算模型.采用面向对象系统设计方法,自行开发了可视化动态仿真软件,分析了软件的结构、功能和实现.