由于流动的复杂性，两相湍流的理论和经验公式往往都有局限性。解析颗粒模拟可用来获取阻力、速度脉动和传热等闭合模型，进行实际设备尺寸的大规模计算时，雷诺平均方法和大涡模拟方法均可使用这些闭合模型。

　　针对工程实际中的颗粒两相湍流往往伴随复杂几何边界的问题，中国科学院力学研究所何国威研究员科研团队开发了一种结合光滑和清晰界面浸没边界方法的计算框架。与此前的方法相比，所提出的框架具有以下两个方面的优势：1）基于曲线网格的清晰界面浸没边界方法可轻松处理任意复杂的环境边界，这对于贴体网格方法来说较为困难甚至不能实现；2) 光滑界面的直接力浸没边界方法用于解析颗粒几何，可准确有效地模拟颗粒输运导致的运动边界，避免贴体网格方法的复杂动网格技术和清晰界面浸没边界方法模拟动边界问题时常出现的力的非物理性振荡。该方法可有效模拟复杂边界下的颗粒负载型流动。目前，该方法已成功应用于周期山颗粒湍流的颗粒解析模拟（图9）。

　　研究结果发表在《Commun. Comput. Phys.》，论文题目是《复杂边界下颗粒流的混合光滑和清晰界面浸没边界方法》，第一作者为中科院力学所博士后秦建华，通讯作者是杨晓雷研究员。论文链接: https://doi: 10.4208/cicp.OA-2021-0166。

图9: 周期山状颗粒湍流的瞬时Q值涡量图和颗粒分布。