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美国< >报道陈十一教授研究小组利用多尺度计算解决奇异流体现象的进展

2006-04-04

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陈十一>陈十一"> 陈十一">陈十一 教授和美国 Johns Hopkins 大学的同事在利用多尺度计算解决奇异流体现象中取得新进展,该工作发表在四月三日出版的美国《物理快报》( PRL )上。

 

在研究类似轮胎驶过水坑或盖子滑过满瓶牛奶这样的现象时,会遇到流体力学中的一个经典困难——以连续介质力学方法计算会错误的得到轮胎和盖子上的阻力为无穷大。这里的主要问题在于连续流体倾向于与相邻固壁保持同速,在拐角附近,移动与静止的固壁相遇,流体的速度就需要迅速变化满足上述要求,这造成宏观阻力为无穷大。陈十一">陈十一教授和他的合编辑运用一种全新的计算方法,将分子尺度算法与连续介质力学尺度算法结合起来,解决了这个困难,并得到了总力的一个简单表达式。他们的计算得到了一个令人吃惊的结果,那就是处在特殊位置的少数几个分子,对总力能够产生相当大的贡献,甚至可以与宏观尺度对总力的贡献相比拟,这说明微观尺度也可以对宏观尺度有着巨大的作用。

 

陈教授小组的这个新算法第一次能够研究超过六个量级的长度尺度范围内的应力,可以使计算跨越分子尺度到毫米尺度。另外,这一新算法也可以用来研究一些其它的多尺度流体力知识题,如微流动器件和储油库中的多相交界面流动奇异问题。

 

这是 陈十一>陈十一"> 陈十一">陈十一教授近两个月来发表于《物理快报》的第二篇文章。目前, 陈教授的研究兴趣主要集中在运用理论和大规模数值模拟来探讨湍流的物理机制、多相流、颗粒流以及微尺度流动等前沿科知识题。

 

《物理快报》文章:http://scitation.aip.org/dbt/dbt.jsp?KEY=PRLTAO&Volume=96&Issue=13

 

 

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