华北电力大学工程热物理研究中心王亮老师作为第一作者，王晓东教授作为通讯作者，针对求解Navier-Stokes方程耦合对流扩散方程的格子动理学格式，在计算物理国际期刊Physical Review E上发表有关此类模型本质研究的论文，论文题目为“Lattice kinetic scheme for the Navier-Stokes equations coupled with convection-diffusion equations”。        

【论文摘要】

目前，在求解Navier-Stokes方程耦合对流扩散方程时，结合格子动理学格式（lattice kinetic scheme）的格子Boltzmann模型具有更好的计算稳定性与计算精度。然而，对于含源项对流扩散方程的计算模型以及模型的时间与空间局部性上，已有的格子动理学格式需做进一步改进；同时，对于此类格子动理学格式模型本质的认识尚不明晰。本论文先给出了能正确恢复宏观方程且满足时间和空间局部计算的格子动理学格式，进而证明了该格式的碰撞矩阵其实有两个特征值，澄清了此类格子动理学格式不属于单松弛模型而具有双松弛因子的本质。同时，本论文指出此类格式不同于双松弛格子Boltzmann模型，并分析了其与M10模型的差异。

此外，本论文也澄清了正则化格子Boltzmann（Regularized lattice Boltzmann）模型本质上也具有双松弛因子，其对角化碰撞矩阵与改进的动力学格式具有相同的结构，但自由度更小。通过数值算例，本文的格子动理学格式的正确性得到了验证，该模型比单松弛模型具有更好的稳定性也得到了证实。

论文得到了国家杰出青年科学基金（51525602）、国家自然科学基金（51776068）和中央高校基础科研业务费面上项目（2018MS060）的资助。

撰稿人：王绍宇