《非平衡反应热流的Boltzmann方法研究》

来源: 计量测试工程学院 作者:严微微 添加日期:2017-09-11 09:53:20 阅读次数:

       报告时间:9月13日下午15:45-16:30
  报告地点:仰仪北楼222
  报告人:林传栋博士 清华大学燃烧能源中心博士后。2016在中国矿业大学(北京)获得流体力学专业博士学位。2013年在中国矿业大学(北京)获得光学专业硕士学位。硕博期间师从中国矿业大学(北京)的李英骏教授,并在北京应用物理与计算数学研究所联合培养,联培导师为许爱国教授和张广财教授。2008年在曲阜师范大学授予物理学专业学士学位。科研内容为构建并使用离散玻尔兹曼方法模拟研究流体不稳定性、化学反应流、燃烧、冲击和爆轰等不同形式的非平衡流动问题。曾在权威国际期刊(如Combustion and flame、Physical Review E、Communications in Theoretical Physics)发表多篇高水平论文,其中SCI收录8篇;主持过中央高校基本科研业务费专项资金项目和博士研究生拔尖创新人才培育基金项目,参加过多项国家自然科学基金项目和国家973项目。
  摘要: 化学反应热流广泛存在于工业界和自然界,并在生产生活、航空航天、军事装备等方面具有重要的应用背景。化学反应热流往往伴随着复杂的耦合因素:物质转变和能量转换同时发生,非平衡物理和非平衡化学同时出现,流体动力学与化学反应动力学相互作用,微观、介观和宏观结构相互影响,多个数量级的时空尺度相互耦合,表现出丰富的物理和化学行为特征。面对如此复杂和细致的流动形态和非平衡行为,传统宏观连续介质建模在物理描述能力方面往往表现出不足,而微观层次的物理建模在数值模拟的时空尺度上备受限制。作为比Navier-Stokes细致,比分子动力学(Molecular Dynamics, MD)等粗粒的介观模型,近几年发展起来的离散Boltzmann模型(Discrete Boltzmann Model, DBM)已经成功应用于模拟研究各类复杂流体问题,并且在化学反应热流和流体不稳定性等方面带来一系列新的认识。DBM的部分结果(例如,冲击波的非平衡精细物理结构)与北京大学工学院的MD研究结果相互校验、相互补充、相互促进。该方法基于非平衡统计物理的基本方程——Boltzmann方程,自然地秉承了Boltzmann方程描述物理系统非平衡行为的功能。本报告重点介绍DBM在非平衡化学反应热流领域的发展近况和应用前景,并详细说明关于化学反应热流的DBM构建思路及其在数值模拟中发现的重要物理机制规律。

计测学院
2017年9月11日

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