清华大学博士后林传栋学术报告 12月08日上午
发布时间: 2018-11-30 访问次数: 13

报告题目【燃烧系统的离散Boltzmann方法建模与模拟】
时间:2018年12月08日(星期六)10:10
地点:旗山校区理工北楼601报告厅
主讲:清华大学燃烧能源中心博士后,林传栋
主办:数学与信息学院, 福建省分析数学及应用重点实验室, 数学研究中心
参加对象:计算数学及相关专业的教师与研究生


报告人简介:林传栋,清华大学燃烧能源中心博士后,合作导师为国家“千人计划”伦敦大学学院罗开红教授。2013年和2016年在中国矿业大学(北京)分别获得理学硕士和工学博士学位。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。目前其科研内容主要为构建并使用离散玻尔兹曼方法模拟研究流体不稳定性、燃烧等不同形式的非平衡流动问题。在国际权威期刊Combustion and flame、Scientific Reports、Physical Review E等发表多篇高质量论文,其中SCI收录14篇;负责主持的科研项目包括国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目、福建省分析数学及应用重点实验室(师范大)开放课题、中央高校基本科研业务费专项资金项目、博士研究生拔尖创新人才培育基金项目,并作为骨干人员参与多项国家自然科学基金项目和国家973项目。


报告摘要:燃烧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。燃烧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。DBM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在非平衡燃烧领域的发展近况和应用前景,并详细说明关于燃烧的DBM构建思路及其在数值模拟中发现的重要物理机制规律。需要强调的是,与标准格子玻尔兹曼方法不同,DBM使用一套分布函数描述密度、速度、温度、压强等物理量,并且物理场相互耦合;DBM能够恢复宏观流动方程,并且方便描述系统流动和热动非平衡行为,数值模拟结果准确可靠;DBM在非平衡燃烧领域的发展和应用,不仅有助于进一步修正描述宏观层次的流体模型,而且有助于从更加基础的层面深入分析和认识非平衡化学流等复杂流场的演化特征,还有助于推动非平衡反应流的理论发展和工程应用。