陈十一科研成就

陈十一科研成就科研综述陈十一利用直接数值模拟,系统研究了湍流速度场、被动标量场等相关物理量的标度律和时空结构;与合作者提出映射封闭理论,给出了对流扩散、化学反应湍流系统中的概率密度函数;与合作者一起提出二维湍流中大尺度旋涡形成机理,解释了能量反级串现象;发展了格子玻尔兹曼方法,多尺度混合算法与约束大涡模拟等计算流体力学新方法,这些方法在工程实际中得到了应用 

20世纪90年代初,陈十一打破了直接数值模拟中雷诺数的世界记录,相关研究成果被国际湍流界广泛引用;首次精确计算出湍流的标度指数和对流扩散过程的标度指数;提出了湍流中的映射封闭理论,这个理论成为燃烧和湍流扩散的重要理论与数值计算基础;提出了自然界中大尺度旋涡形成机理,解释了能量反积蓄;提出了湍流中的约束大涡模拟模型,得到了阻力和分离流的精准计算结果 

陈十一和其合作者在1992发表的文章奠定了格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)领域的基础

格子玻尔兹曼方法结合了统计物理与流体力学的特点求解偏微分方程,可模拟流体力学及其它物理化学过程,实现高效率的并行计算

此方法已被广泛应用于各类工程问题中,包括能源与环境工程,传热传质,燃烧与多相流动,地下渗流与电磁场模拟等

陈十一和他的团队利用多尺度混合算法精确计算了有奇异性的流动现象,此项研究在微纳米流体流动、燃料电池、生物流动系统等方面得到了广泛应用 

学术论著根据2019年12月北京大学工学院网站显示,陈十一已发表科学论文170余篇,编写专著3部 

Chen, S., Ecke, R. E., Eyink, G. L., Rivera, M., Wan, M., & Xiao, Z. (2006). Physical mechanism of the two-dimensional inverse energy cascade [J]. Physical review letters, 96(8), 084502.Chen, Q., Chen, S., Eyink, G. L., & Holm, D. D. (2005). Resonant interactions in rotating homogeneous three-dimensional turbulence[J]. Journal of Fluid Mechanics, 542, 139-164.Chen, S. Y., Dhruva, B., Kurien, S., Sreenivasan, K. R., & Taylor, M. A. (2005). Anomalous scaling of low-order structure functions of turbulent velocity[J]. Journal of Fluid Mechanics, 533, 183-192.Chen, S., Ecke, R. E., Eyink, G. L., Wang, X., & Xiao, Z. (2003). Physical mechanism of the two-dimensional enstrophy cascade[J]. Physical review letters, 91(21), 214501.Chen, Q., Chen, S., Eyink, G. L., & Sreenivasan, K. R. (2003). Kolmogorov’s third hypothesis and turbulent sign statistics[J]. Physical review letters, 90(25), 254501.学术交流根据2019年12月北京大学工学院网站显示,陈十一在世界各地做特邀学术报告200余次;发起并组织国际学术会议20余次 

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