TOPIC：气固流动大规模直接数值模拟及统计分析

SPEAKER：王利民 研究员，中国科学院过程工程研究所
TIME： June 9 (Friday)10:30am 
LOCATION： 化学B楼410会议室
INVITER；  罗正鸿 教授 

报告人简介：

   王利民，2008年获中科院过程工程研究所博士学位，2008年到2009年在法国国家科研中心 (CNRS) 进行博士后研究，2009年11月回国后历任中科院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室助研、副研、研究员。2012年入选中科院青年创新促进会会员，2016年获中科院前沿科学重点研究计划“拔尖青年科学家”项目，2017年被选为中国化工学会过程模拟及仿真专委会秘书长。主要从事湍流及颗粒流体系统介尺度理论与方法研究，致力于介尺度科学原理探索湍流、发展格子Boltzmann框架下颗粒流体系统快速模拟技术，包括湍流模拟、介尺度科学、计算流体力学、流态化和多相反应工程。


报告摘要：

   颗粒解析的气固直接数值模拟是气相计算网格缩小到颗粒尺度以下, 颗粒周围的流场全解析, 通过积分颗粒表面的黏性力与压力直接获得流固作用力, 被认为是最准确的计算方法, 也是准确计算气固相间力的唯一方法, 但其缺点是计算量很大, 最新文献报道通常只能模拟几百个颗粒, 这与真实气固反应器内颗粒数相差很大, 小规模模拟无法构建真实可靠的气固本构关系。为了解决计算速度和规模问题, 我们采用具有良好并行性的格子Boltzmann方法取代了传统NS方程描述气相, 流固耦合采用光滑过渡浸入边界法取代传统阶梯状的多边形描述固体颗粒以及多GPU并行计算技术, 在我们研制的千万亿次超级计算系统Mole-8.5上, 实现了全球最大规模气固系统直接数值模拟, 首次到达尺度无关规模的直接模拟结果, 在传统计算网格上得到了真正有意义的直接模拟统计结果, 探索了介尺度结构对颗粒统计属性、气固相间作用力以及传递特性的影响, 为更高尺度的离散颗粒模拟和双流体模型提供了相应本构关系及微观信息。