题目一：复杂流体中颗粒动力学与多尺度流固耦合研究

报告人：李水清 教授、博导，清华大学热能工程系

主持人：陈 正 特聘研究员

时  间：2015年4月15日（周三）下午2:00

地  点：澳门太阳娱乐网站官网一号楼212室

 

报告内容摘要：

细颗粒物的控制是当前颇具挑战性的环境问题，而且形成的源头却又与能源、机械、化工等行业联系密切；此外，微米尺度上细颗粒输运特性也是复杂流体、胶体科学、软物质科学领域研究的国际重要热点；材料合成与调控也需要从微观尺度上了解不同颗粒介质之间的力以及自组织过程；我国探月、深空探测过程中尘埃颗粒带来的问题又加快了此类研究的迫切性。鉴于介尺度上的离散颗粒介质，难以采用连续介质流体力学以及统计热力学来表述，报告人和合作者借鉴了分子动力学的方法论，发展了适用于多相复杂体系中的颗粒离散动力学(DEM)理论方法，并采用多尺度方法逐步实现了与小雷诺数流场(如边界层内沉积)的流固耦合计算，进而采用流场-电场比拟的方法解决了静电场内颗粒-静电耦合的求解，并结合能源环境工程中一些实例如细颗粒物协同过滤、燃煤锅炉积灰机制、高温纳米薄膜材料合成等来详细介绍。最后，对于更小纳米尺度下高温反应流场内颗粒的动力学研究，进一步探讨了其当前理论发展和实验研究的挑战性。

报告人简介：

李水清，清华大学热能工程系教授、博士生导师，曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划入选者、清华大学221基础人才研究计划。1997 年、2002年毕业于浙江大学，分获学士和博士学位；2002-2004年在清华大学从事博士后研究，后留校工作至今；曾在利兹大学、爱荷华大学、普林斯顿大学和耶鲁大学先后从事访问合作研究。

李水清教授主要研究方向包括燃煤清洁燃烧、非均相燃烧机理、颗粒动力学和细颗粒控制技术等，先后主持完成和在研的国家自然科学基金面上项目5项，主持航天五院科研项目5项，作为业务骨干参与科技部973和863项目4项。共同完成剑桥大学出版社学术专著《Adhesive Particle Flow》一部，发表SCI收录论文50余篇，他引420余次，H-指数16，获授权发明或实用新型专利8项。

 

题目二：碳氢燃料燃烧中碳烟形成机理研究

报告人：游小清 副教授、博导，清华大学燃烧能源中心及热能工程系

主持人：陈 正 特聘研究员

时  间：2015年4月15日（周三）下午3:00

地  点：澳门太阳娱乐网站官网1号楼212室

 

报告内容摘要：

碳烟颗粒产生于碳氢燃料燃烧局部富燃料火焰，其形成机理在过去二十年得到了较为广泛的关注和研究。人们对碳烟形成的基本过程已经比较清楚，其形成经历了一系列复杂的物理化学过程：在高温贫氧气氛下，气相小分子中间产物生成苯及多环芳烃(PAH)，然后聚合成核, 再到颗粒融合凝并、表面生长和氧化，最后聚集最后形成微米尺度的碳烟颗粒。但目前对其中每个过程机理的认识还存在很多不足，对于一些可能发生的基元反应的重要性认识不清楚，无法解释一些实验观测结果，以及缺乏详细可靠的用于模型验证的实验数据。针对以上问题，我们开展了理论计算与实验研究，发现了碳烟颗粒成核及表面反应的新的重要的反应路径，并计算得到了反应速率常数，同时建立了颗粒粒径测量分析平台，为建立完整详细可靠的碳烟形成模型提供重要的理论和实验数据。

报告人简介：

游小清，清华大学燃烧能源中心及热能工程系副教授，博士生导师。2000年和2003年分别获得华中科技大学学士和硕士学位；2008年在美国南加州大学获得博士学位，2008-2011年在美国加州大学伯克利分校从事博士后研究，2011年11月起在清华大学燃烧能源中心及热能工程系工作至今。2008年获得国际燃烧协会授予的Bernard Lewis Fellowship奖，2012年入选“青年”。主要研究领域为燃烧化学，内容涉及碳氢气体及液体燃料、生物燃油、推进剂高能燃料燃烧反应机理及化学动力学模拟，碳烟颗粒形成机理模型与实验研究。目前主持国家自然科学青年科学基金项目、中英合作交流项目、国家973计划子课题各1项。在国内外期刊和重要会议发表学术论文50多篇，其中SCI收录17篇，他引300余次。