陈沪东Hudong Chen,浙江大学数字物理交叉研究中心主任,美国国家工程院院士,美国物理学会会士。本科毕业于复旦大学物理系,后经李政道组织的CUSPEA赴美留学,获威廉玛丽学院物理学硕士学位、达特茅斯学院物理学博士学位,并在洛斯阿拉莫斯国家实验室完成博士后研究。陈教授是格子玻尔兹曼方法Lattice Boltzmann Method (LBM)的开创者之一,在Science、Review of Modern Physics、Physical Review Letters等杂志发表论文100余篇。曾担任Exa Corporation公司副总裁兼首席科学家、达索系统公司流体物理首席科学官、哈佛大学兼职教授等,主导研发了国际知名的流体仿真商业软件PowerFLOW,在动理学理论、格子玻尔兹曼方法、湍流和复杂流体理论与建模、工业软件研发等方面拥有30多年的工作经验,拥有30余项美国专利。
浙江大学数字物理交叉研究中心,以数字物理为核心,基于科学第一性原理,通过数字形式重现真实的客观世界,促进数学、物理、力学、人工智能等前沿基础学科的交叉融合,打破学术壁垒,构建“基础教育-前沿科技-人才培养”一体化生态,培养交叉型科技人才。中心聚焦于数字化、信息化、智能化的数值计算方法及自主软件核心技术研发,旨在推动高性能计算与人工智能技术在流体力学及传热的深度融合,解决复杂多尺度多物理场耦合问题的计算瓶颈,打造高精度数值仿真平台。近期主要任务是:1)湍流物理及宏观建模与复杂流体;2)基于动理学理论的先进数值方法;3)多物理场多尺度耦合及调控机制;4)数据驱动与科学原理融合的基础问题;5)自主可控的前沿计算软件核心技术。
欢迎具有物理、数学、人工智能、力学、计算机、机械工程、能源动力等自然科学类学科专业背景的老师或同学加入浙江大学数字物理交叉研究中心。联系人(张老师:zhangc26@zju.edu.cn或者周老师:zhoujiarui@zju.edu.cn)
主要学术成就
1.最早提出单松弛LBM模型的学者之一,分析并给出了LBM能够准确恢复Navier-Stokes方程的条件;构建了采用松弛碰撞模型和Maxwell类型平衡态分布函数的LB模型,解决了早期LBM模型不满足伽利略不变性且状态方程非物理的缺陷。[Physical Review Letters, 1991, 67, 3776. Physical review A, 1992, 45, R5339.]
2.提出的多相/多组分Shan-Chen伪势LB模型,利用微观不同相或组分之间的相互作用伪势来修改与表面张力相关的碰撞算子,解决了早期多相模型因界面特性不符合物理规律而难以应用于热力学相变的缺陷。[Physical review E, 1993, 47, 1815. Physical Review E, 1994, 49, 2941.]
3.基于介观动理学理论提出超大涡湍流模型,引入有效湍流弛豫时间代替分子弛豫时间。该模型不仅在连续极限尺度能恢复经典湍流模型,而且突破经典湍流模型中的布辛涅斯克局部湍流粘性假设的局限。建立表示流体动力学系统的动理学框架,突破Navier-Stokes方程难以描述的微尺度和高阶矩等非平衡效应的局限。[Science, 2003, 301, 633-636. Journal of Fluid Mechanics, 2004, 519, 301-314. ]
主要工业成就:
作为Exa Corporation副总裁兼首席科学家主导研发了全球首款基于LBM的商业软件PowerFLOW,发展了跨音速LB模型、复杂网格处理等核心技术,克服了原始LBM主要适用于低速近不可压流动和均匀网格的缺陷。
PowerFLOW基于LBM低数值耗散等特点以及工业湍流模型/边界处理等核心技术,能够高效高保真地捕捉产生气动噪声的关键瞬态涡结构与压力脉动,在汽车气动噪声领域市场占有率一直保持世界领先。宝马、丰田、特斯拉等汽车制造商及NASA等150多个航空航天、交通运输行业公司工程师运用PowerFLOW来进行气动声学仿真。
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