格子Boltzmann方法的邊界和界面格式

　　《格子Boltzmann方法的邊界和界面格式/清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書》針對(duì)用格子Boltzmann方法數(shù)值求解含Robin邊界條件以及一般界面條件的對(duì)流擴(kuò)散方程，構(gòu)造了精度高且計(jì)算量小的邊界和界面格式?；诟褡覤oltzmann方法（LBM）的漸近分析理論，構(gòu)造了平直邊界和曲邊界的單點(diǎn)邊界格式，分別具有二階和一階精度；在單點(diǎn)邊界格式的基礎(chǔ)上，針對(duì)對(duì)流擴(kuò)散方程LBM的界面邊界條件，構(gòu)建了單點(diǎn)界面格式；設(shè)計(jì)了鋸齒形邊界上的近似邊界條件，得到了二階精度的邊界格式。在此基礎(chǔ)上，研究了界面處溫度及熱流連續(xù)的傳熱問題，得到了二階曲邊界面格式，并進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證。《格子Boltzmann方法的邊界和界面格式/清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書》可供高校和科研院所數(shù)學(xué)等專業(yè)的師生以及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀參考。格子Boltzmann方法（lattice Boltzmannmethod，LBM）是一種求解復(fù)雜流體流動(dòng)問題的數(shù)值方法，該方法具有簡(jiǎn)單的演化格式和靈活的邊界處理方式。但是在涉及計(jì)算區(qū)域不規(guī)則或邊界不斷變化的應(yīng)用中，已有的邊界格式經(jīng)常失效。《格子Boltzmann方法的邊界和界面格式/清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書》的主要目的是：針對(duì)用格子Boltzmann方法數(shù)值求解含Robin邊界條件以及一般界面條件的對(duì)流擴(kuò)散方程，構(gòu)造精度高、計(jì)算量小的邊界格式和界面格式。《格子Boltzmann方法的邊界和界面格式/清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書》基于漸近分析理論，構(gòu)造了兩種單點(diǎn)邊界格式，分別針對(duì)直邊邊界（二階精度）和曲邊邊界（一階精度）。單點(diǎn)邊界格式的優(yōu)點(diǎn)在于只需用到當(dāng)前格點(diǎn)分布函數(shù)的信息，在處理相關(guān)問題時(shí)這一點(diǎn)非常重要。在單點(diǎn)邊界格式的基礎(chǔ)上，《格子Boltzmann方法的邊界和界面格式/清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書》還研究了用LBM解含一般界面條件的對(duì)流擴(kuò)散方程。所考慮的界面條件涵蓋非常廣泛的應(yīng)用，如不同熱導(dǎo)率（或擴(kuò)散系數(shù)）的傳熱（或傳質(zhì)）問題、不同孔隙度的多孔介質(zhì)中的離子擴(kuò)散問題和界面處考慮Kapitza熱阻的傳熱問題等。針對(duì)這種界面問題，借助單點(diǎn)邊界格式構(gòu)造了單點(diǎn)界面格式。單點(diǎn)界面格式繼承了單點(diǎn)邊界格式的優(yōu)點(diǎn)，只需要用到當(dāng)前格點(diǎn)的信息。同時(shí)，采用多個(gè)數(shù)值算例驗(yàn)證了格式的精度和效率。

　　黃俊濤博士，現(xiàn)于美國(guó)密歇根州立大學(xué)工作，任Visiting Assitant Professor（博士后）職位。2013年于清華大學(xué)本科畢業(yè)，取得工程力學(xué)與航天航空工程學(xué)士學(xué)位。2018年于清華大學(xué)博士畢業(yè)，取得數(shù)學(xué)博士學(xué)位。研究興趣為計(jì)算數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)，在數(shù)學(xué)期刊發(fā)表十余篇SCI文章。獲得清華大學(xué)優(yōu)秀博士畢業(yè)生稱號(hào)，其博士論文獲得清華大學(xué)優(yōu)秀博士論文等榮譽(yù)。