青年学者学术沙龙系列讲座（总第138期）

题目1：《氢气火焰传播：不稳定性、速度及放缩分析》

主讲人：周正弘 博士

单位：南加州大学维特比工程学院航空与动力工程系

摘要：

氢气是一种高单位质量能量密度的清洁能源，其不仅可以通过燃烧产生能量，还可以用于燃料电池，将氢气与氧气反应生成电能和水。氢气火焰因其特别的化学性质以及扩散特性，展现出与烃类燃料火焰迥异的火焰形态和传播速度。本讲座主要介绍测量在强流体应变对冲燃烧器和准二维狭窄腔体内的氢气火焰传播的结构和速度的创新实验工作，以及在拓展湍流燃烧中的火焰层6种区域结构分类的基础上，基于Joulin-Sivashinsky方程对火焰层不稳定性分析获得的规律性结论；以及基于无量纲参数预测火焰结构、利用简单一维缩放参数预测高维度火焰传播速度数值等新方法。

个人简介：

周正弘，2023年12月于南加州大学维特比工程学院航空与动力工程系取得博士学位。主要研究方向为燃烧流体动力学，具体研究兴趣包括火焰传播速度、燃烧不稳定性、湍流火焰、搅拌反应器、动力与动力系统、新能源燃烧、微尺度传热等。独立或核心承担美国国家科学基金会项目与美国空军研究实验室项目共4项，发表期刊及会议论文十余篇，其中论文“Propagation and extinction of premixed H2-O2-N2 edge-flames”曾获第37届国际燃烧会议杰出论文奖，担任第13届美国国家燃烧会议Laminar Flames和 Alternative Fuels and Emissions分会场主席。在校期间，参与各类国际学术交流会议和项目，担任8门不同本科及研究生课程助教，协助指导本科生及硕博研究生共8人。

题目2：《动力装置中的喷雾燃烧数值方法及并行计算研究》

主讲人：肖艺 博士

单位：哈尔滨工程大学，新加坡国立大学

摘要：

面对CAE工业软件国产自主化的迫切需求，开发动力装置相关的CFD数值仿真软件对航空、航天、航海工程具有重要的战略意义。以内燃机为代表的动力装置的工作过程是流动、传热和化学反应耦合的复杂作用过程，而且还存在复杂运动机械(如气阀/活塞式往复运动机械、叶轮式旋转机械)的影响，使得其三维热力性能仿真更加复杂。面向内燃机动力装置这种具有多运动边界、多物理场耦合、大规模计算网格的多维复杂流动模拟，本报告围绕内燃机自主数值仿真软件开发技术，重点介绍运动网格处理、喷雾燃烧数值方法、大规模并行计算等CFD关键性通用技术的研究与开发。针对运动部件作用下的流动数值求解，在实验室自主研发的数值分析平台基础上，发展了适用于复杂几何边界运动的动态多区域非结构网格方法；提出了高可扩展性、稳定性的大规模并行非结构滑移网格处理方法；针对欧拉-拉格朗日框架描述下的喷雾燃烧数值模拟，建立了动态多区域非结构网格上的喷雾液滴追踪并行计算方法，从而系统性的建立了复杂运动机械部件作用下的流动与喷雾燃烧全流程通用并行计算方法与数值模拟程序。

个人简介：

肖艺，本科毕业于哈尔滨工程大学；同年以硕博连读继续攻读工学博士学位，师从明平剑教授。随后于2022年1月前往新加坡国立大学联培学习(一年，CSC资助)，并在2023年11月完成博士学位答辩。攻博期间，在实验室自主研发的大型通用输运方程数值分析平台的基础上，进一步发展了面向内燃机动力装置流动与传热数值模拟所需的CFD关键性通用算法与数值模拟程序。相关研究成果已发表在J COMPUT PHYS、COMPUT FLUIDS、APPL MATH MODEL等重要学术期刊。