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中文摘要：
流体计算是具有挑战性的研究领域，是联系基础计算方法和软件实现技术到具体重大实际应用问题的一个重要纽带和桥梁。本项目面向复杂流动和物理中的非线性问题，以与高性能计算机匹配的"自底向上"的建模方法格子Boltzmann方法（LBM）为重点展开研究工作。从LBM的"微观"原理出发，运用演化数学思想和物理守恒律，深入分析了LB模型中平衡态分布函数和源项等关键要素的特点及约束条件，系统地发展并完善了LBM中的一些基本模型，有效地设计或改进了一些基本的LB算法和软件构建了一系列可用于求解非线性对流-扩散方程及模拟多孔介质内渗流、微尺度流动、微重力流动中涉及的传质、传热和化学反应等基本现象和过程的LB模型，发展了柱坐标下的单松弛和多松弛LB模型，提出了不可压多松弛LB模型；构建了微尺度流动的几种有效的边界处理格式，提出了不需附加额外假设条件的源项处理方法，并探讨了提高LB模型的计算稳定性及计算效率的几种计算格式；设计、实现并优化了所得算法的串行和并行程序。以此为基础，进行了广泛、细致的数值模拟与分析。研究结果对LBM的研发有积极的促进作用.
结论摘要：
英文主题词Complex flow；Convection-diffusion Equation；High-performance computing；Lattice Boltzmann method；computer simulation
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