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面向所有流态的复杂中性气体多尺度玻尔兹曼方程

计算物理 2025-06-19 v4 流体动力学

摘要

从气体动力学和直接建模哲学出发,发现一种多尺度玻尔兹曼方程(MBE),作为复杂中性气体系统的主方程,覆盖所有流态,位于连续极限与自由分子极限之间,适用于诸多应用,如航天器的高超声速流动和 MEMS 周围精细流动。MBE 最显著的特征是对观测时间变量进行演化,区别于单尺度主方程或支配方程,其中假设中隐含固定尺度。MBE 的基本性质(如渐近性质)已在理论上得到证明,同时开发了一种简洁的数值方案以演示其在基准多尺度问题上的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.07038,
  title  = {A Multi-Scale Boltzmann Equation for Complex Systems of Neutral Gases across All Flow Regimes},
  author = {Sha Liu and Junzhe Cao and Sirui Yang and Chengwen Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.07038},
  year   = {2025}
}