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第十八届中国高压科学学术会议

作者：田明锋宋海峰戴希北京应用物理与计算数学研究所北京凝聚态物理国家重点实验室中国科学院物理研究所

LDA+G(LDA+Gutzwiller)方法是一种第一性原理强关联理论方法,由基于密度泛函理论的LDA近似与Gutzwiller变分法结合而成,该方法通过Gutzwiller变分法处理关联电子间的在位库伦作用,并对电子在不同格点间移动的动能进行重整化,从而能够较... 详细信息

LDA+G(LDA+Gutzwiller)方法是一种第一性原理强关联理论方法,由基于密度泛函理论的LDA近似与Gutzwiller变分法结合而成,该方法通过Gutzwiller变分法处理关联电子间的在位库伦作用,并对电子在不同格点间移动的动能进行重整化,从而能够较准确的描述强关联材料中的关联效应。采用该方法研究了金属铈在高压下的热力学稳定相,得到铈在中等压强范围(十几GPa范围)的稳定相为α″相(变形的体心四方结构),其它相包括α′相(α-U结构)、α相(面心立方结

关键词：高压相变 LDA+G

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多相复杂流体中非平衡效应的数值模拟与理论解析:基于离散Boltzmann方法

多相复杂流体中非平衡效应的数值模拟与理论解析:基于离散Boltzma...

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：甘延标许爱国张广财赖惠林北华航天工业学院廊坊 065000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 福建师范大学数学和计算机科学学院福州 350007

多相复杂流体的特点之一是系统内复杂的受力与丰富的弛豫，而这必然导致千姿百态、丰富多彩的流动(hydrodynamic)与热动(thermodynamic)非平衡行为与效应，很多情况下无法精确地予以描述或解析。本工作通过Chapman-Enskog多尺度展开理...

多相复杂流体的特点之一是系统内复杂的受力与丰富的弛豫，而这必然导致千姿百态、丰富多彩的流动(hydrodynamic)与热动(thermodynamic)非平衡行为与效应，很多情况下无法精确地予以描述或解析。本工作通过Chapman-Enskog多尺度展开理论推导了多相流系统中非平衡效应的解析表达式，确定了完备描述非平衡所需要离散平衡态分布函数满足的动理学矩关系，发现共有30个独立分量。

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MFCAV近似Riemann解法器在相容拉氏方法中的熵条件分析

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计算数学 2015年第3期37卷 286-298页

作者：刘妍田保林申卫东茅德康北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094 上海大学数学系上海200436

对基于MFCAV(Multi Fluid Channel on Averaged Volume)近似Riemann解法器的相容拉氏方法的熵条件进行了分析.结果表明与满足声学形式Riemann解法器的熵不同,前者只能在每个网格边界左、右两侧网格的熵随时间变化的和保证大于零,即能保... 详细信息

对基于MFCAV(Multi Fluid Channel on Averaged Volume)近似Riemann解法器的相容拉氏方法的熵条件进行了分析.结果表明与满足声学形式Riemann解法器的熵不同,前者只能在每个网格边界左、右两侧网格的熵随时间变化的和保证大于零,即能保证整体熵增,但不保证传统意义上的在每个网格中的熵增;而后者不仅保证整体熵增,而且还满足传统意义上的熵增.因此MFCAV的熵增相对声学形式解法器而言要弱一些,由此表明其熵增可能要小些,使得格式的耗散可能要小些.数值算例也验证了分析的正确性.

关键词：熵条件 MFCAV近似Riemann解法器相容拉氏方法

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氮气开关流柱形成过程的理论研究

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物理学报 2015年第20期64卷 288-297页

作者：周前红董志伟简贵胄周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100088 高功率微波技术重点实验室绵阳621900 北京微电子技术研究所北京100076

使用蒙特卡罗-粒子模拟方法对氮气开关中的流柱形成过程进行模拟,并结合计算结果对其进行理论分析.发现在流柱击穿发生前(即空间电荷场远小于本底电场),等离子体的电离频率、电子平均能量及其迁移速度等都近似为常数,因此可以解析求解... 详细信息

使用蒙特卡罗-粒子模拟方法对氮气开关中的流柱形成过程进行模拟,并结合计算结果对其进行理论分析.发现在流柱击穿发生前(即空间电荷场远小于本底电场),等离子体的电离频率、电子平均能量及其迁移速度等都近似为常数,因此可以解析求解电子数密度方程对等离子体的演化行为进行分析.在击穿发生后,随机碰撞过程会破坏初始等离子体区域分布的对称性,并出现分叉的等离子体区域结构.在放电过程中,随着等离子体密度增加,其内部基本保持电中性且电场不断减小,靠近阴阳极两端电荷分离产生的净电荷密度不断增加,场强也不断增加,且靠近阳极端的电荷密度(绝对值)和场强都大于阴极端.通过改变极板间电压发现,平均电子能量随极板间场强增加而增加,电子迁移速度随着场强近似线性增加,电离频率随场强的变化快慢介于E^4与E^5之间.

关键词：氮气气体开关流柱击穿蒙特卡罗-粒子模拟

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基于动理学的低耗散通量分裂格式

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中国科学：数学 2015年第8期45卷 1217-1230页

作者：陈艺冰江松刘娜北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室中物院高性能数值模拟软件中心

通量分裂格式具有简单、稳健等特点而备受大型工程应用CFD软件青睐,但传统的通量分裂格式往往引入过多数值耗散,特别对于接触间断和稀疏波等区域难以给出令人满意的解.本文首先借鉴Toro-Vazquez通量分裂方法的思想,将控制方程的通量分... 详细信息

通量分裂格式具有简单、稳健等特点而备受大型工程应用CFD软件青睐,但传统的通量分裂格式往往引入过多数值耗散,特别对于接触间断和稀疏波等区域难以给出令人满意的解.本文首先借鉴Toro-Vazquez通量分裂方法的思想,将控制方程的通量分裂成对流项和压力项,随后,采用基于通量分裂的动理学方法分别进行离散.其中对流项采用迎风型格式离散,从而提高了接触间断处的分辨率.压力项首先采用NOK(non-oscillation kinetic)格式进行离散,而后为了进一步提高格式精度增加了碰撞项,最终得到一种新的低耗散通量分裂格式(LDK格式).新算法不仅形式简单而且稳健,而且与传统通量分裂方法相比,在接触间断具有更高的分辨率,稀疏波具有更高精度.数值算例给出了新方法与目前多种常用数值算法的比较结果,证实了新方法的良好效果.

关键词：可压缩流通量分裂低耗散动理学

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非平衡化学反应流系统的离散Boltzmann建模与模拟与分析

非平衡化学反应流系统的离散Boltzmann建模与模拟与分析

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：许爱国张广财张玉东北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 中国工程物理研究院研究生院北京 10 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 中国工程物理研究院研究生院北京 100088 中国工程物理研究院研究生院北京 100088

非平衡化学反应流广泛于自然界和工程物理等领域。因为基于Navier-Stokes的传统宏观流体建摸不足以描述系统内极其复杂的非平衡行为，而微观粒子模拟在时间和空间尺度方面往往又不能实际需求，所以包含大量微介观结构、复杂非平衡行为...

非平衡化学反应流广泛于自然界和工程物理等领域。因为基于Navier-Stokes的传统宏观流体建摸不足以描述系统内极其复杂的非平衡行为，而微观粒子模拟在时间和空间尺度方面往往又不能实际需求，所以包含大量微介观结构、复杂非平衡行为的化学反应流系统的物理建模、算法设计与信息提取均存在较强的挑战性！

关键词：

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燃烧系统的离散Boltzmann建模与模拟研究进展

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物理学报 2015年第18期64卷 31-56页

作者：许爱国张广财应阳君北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学) 北京100081

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动... 详细信息

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模,离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method,DBM)是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法.本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动理学建模.主要介绍在燃烧系统模拟方面DBM已有的工作、新近的思路、与传统流体建模的异同以及近期的研究成果.本文重点传递的信息为:作为复杂系统微介观动理学建模出现的DBM在模拟过程中同时给出"流动"及其相伴随的、关系最密切的那部分"热动"非平衡效应;它为燃烧等复杂系统中各类非平衡行为的描述、非平衡信息的提取、非平衡程度的度量提供了一种简洁、有效的方法;它所提供的热动非平衡测量量有两类:一类是直接比较分布函数和平衡态分布函数的动理学矩关系得到的,一类是来自于Chapman-Enskog多尺度分析给出的热传导和黏性项.基于第二类DBM,可以实现(燃烧等)一大类复杂流体系统的多尺度物理建模.

关键词：离散Boltzmann方法非平衡效应燃烧复杂流体

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可压流体瑞利泰勒不稳定性离散Boltzmann建模

可压流体瑞利泰勒不稳定性离散Boltzmann建模

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第十六届全国交叉科学会议

作者：赖惠林许爱国张广财李德梅北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室福建师范大学数学与计算机科学学院北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

本文发展了用于研究可压流体瑞利泰勒(RT)不稳定性的含外力的离散Boltzmann模型(DBM),并对热Couette流问题进行数值模拟并与Riemann解析解进行比较,结果表明该模型可适用可压流体数值模拟.利用该模型对界面间断的可压流体RT不稳定性进... 详细信息

本文发展了用于研究可压流体瑞利泰勒(RT)不稳定性的含外力的离散Boltzmann模型(DBM),并对热Couette流问题进行数值模拟并与Riemann解析解进行比较,结果表明该模型可适用可压流体数值模拟.利用该模型对界面间断的可压流体RT不稳定性进行数值模拟,得到界面初始扰动发展成蘑菇状图形的基本过程.数值结果表明,DBM可用于可压流体RT不稳定性问题的数值研究.

关键词：离散Boltzmann方法瑞利泰勒不稳定性可压流体

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Ne 1s洞态的多重Auger衰变过程的理论研究

Ne 1s洞态的多重Auger衰变过程的理论研究

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第六届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：周福阳马玉龙屈一至王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院

Auger衰变是低Z原子离子洞态的主要衰变通道。Auger衰变速率在等离子体物理[1]、天文[2]和X射线激光机制[3]等研究领域中都有非常重要的应用。在普通的Auger衰变过程中,内壳层空穴被外壳层电子填满并同时电离掉一个外壳层电子,也就是单A... 详细信息

Auger衰变是低Z原子离子洞态的主要衰变通道。Auger衰变速率在等离子体物理[1]、天文[2]和X射线激光机制[3]等研究领域中都有非常重要的应用。在普通的Auger衰变过程中,内壳层空穴被外壳层电子填满并同时电离掉一个外壳层电子,也就是单Auger衰变过程。如果初态自电离态的能量足够高,在一次Auger衰变过程中同时或者逐步地电离掉多个电子的过程就是多重Auger衰变。前者就是直接多重Auger衰变,后者是cascade多重Auger衰变。以双重Auger过程为例,在cascade

关键词：电离态壳层电子 Auger Ne 1s

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反应流体的移动网格动理学格式

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计算物理 2015年第6期32卷 677-684页

作者：甄亚欣倪国喜北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 华北电力大学数理系北京102206

在移动网格上构造一种反应流的动理学格式.首先利用BGK模型推导含化学反应的流体力学方程组,并利用其积分形式构造移动网格上离散格式,再利用自适应移动网格方法得到网格速度,最后利用时间精确的动理学数值方法构造数值通量,得到移动网... 详细信息

在移动网格上构造一种反应流的动理学格式.首先利用BGK模型推导含化学反应的流体力学方程组,并利用其积分形式构造移动网格上离散格式,再利用自适应移动网格方法得到网格速度,最后利用时间精确的动理学数值方法构造数值通量,得到移动网格单元上新的物理量.一维与二维的数值实验表明这种格式同时具有高精度、高分辨率的特点.

关键词：反应流体力学方程动理学格式自适应移动网格方法

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