本书是作者在其博士学位论文的基础上总结、改进、提炼而形成的学术著作，其主要研究格子玻尔兹曼汽液多相流算法上的数值稳定性问题。通过研究现存模型存在的发散现象，提出了两类限制器用来抑制数值不稳定性，并给出了一种新的相间黏性过渡方案；通过四阶展开辨识了高阶项对于汽液平衡态的影响，分析了其阶跃分布的特性，并给出抑制汽相密度波动的方案。在前述研究基础上，作者进一步独立提出了一种新的解耦且稳定化的格子玻尔兹曼算法，与现有算法相比明显提升了高参数下的数值稳定性，稳定复现了从低到高参数下的液滴碰撞等相关实验现象，同时也可用于高速气泡的相关应用。此算法框架作为一种界面解析的两相流直接数值模拟算法，可作为能源动力、航空航天、微尺度生物流体等领域的研究手段。 本书可供流体力学及多相流、能源化工、生物流体等领域的学者和科研人员参考。

第1章 引言
1.1 课题背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 LBM的发展及现况
1.2.2 LBM中的多相流模型
1.2.3 各界面类方法研究现状
1.3 本书研究内容
第2章 多松弛MRT格子玻尔兹曼模型介绍
2.1 多松弛MRT-LBM的基本计算过程
2.2 多松弛方法对应的宏观方程
2.3 LBM中的多相流模型
2.4 LBM中的单位转换
2.5 本章小结
第3章 LBM的不稳定性分析及限制器
3.1 不稳定性成因及限制器
3.1.1 概率密度分布函数的正值性
3.1.2 伪势梯度在界面的一致性
3.1.3 状态方程的奇异点
3.1.4 体积黏性系数的稳定作用
3.1.5 沿相界面变化的运动黏性
3.2 数值案例稳定性验证
3.2.1 静态平行相界面案例
3.2.2 静态液滴案例
3.2.3 液滴在薄液层上的溅射
3.3 本章小结
第4章 MRT的四阶力项展开分析
4.1 额外项调节伪势模型的问题
4.2 MRT中额外项的高阶余项分析
4.2.1 三阶项与四阶项的展开
4.2.2 高阶余项对数值模拟影响的分析
4.2.3 MRT中离散效应的跳跃分布
4.3 数值验证
4.3.1 平行相界面验证
4.3.2 静态液滴验证
4.3.3 运动液滴验证
4.4 本章小结
第5章 解耦且稳定化的MRT算法
5.1 本章背景
5.2 解耦且稳定化的MRT算法推导过程
5.2.1 解耦的MRT算法框架
5.2.2 稳定化方案
5.3 标准数值案例验证
5.3.1 平衡态汽液共存曲线
5.3.2 泰勒-格林涡流动
5.3.3 剪切波流动
5.3.4 稳态泊肃叶流动
5.3.5 拉普拉斯定律
5.3.6 小结
5.4 多相流应用案例研究
5.4.1 双液滴对撞案例
5.4.2 液滴溅射案例
5.4.3 液滴撞击固壁案例
5.4.4 池式沸腾
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
在学期间完成的相关学术成果
致谢