一种用于液气相变的新热格子 Boltzmann 模型

本文采用格子 Boltzmann 方法求解液气相变问题。通过修正温度演化方程的碰撞项，构建了一种新的热格子 Boltzmann 模型。与以往研究相比，本方法最显著的特征是避免了温度拉普拉斯项 [$\nabla \cdot \left( {\kappa \nabla T} \right)$] 与热容梯度项 [$\nabla \left( {\rho {{\rm{c}}_v}} \right)$] 的计算。此外，由于本方法采用简单的线性平衡分布函数，对于此处考虑的二维情形有可能使用 D2Q5 格子，使其比以往通常限于 D2Q9 格子的研究更高效。该方法首先通过开放空间液滴蒸发与加热表面液滴蒸发问题验证，数值结果与解析结果及有限差分法吻合良好。随后用于模拟核态沸腾问题，本方法得到的脱离气泡直径与重力加速度的关系与已有文献吻合良好。