计算流体力学的发展和应用

  • 国科大
  • 日期:2011-07-21
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6月23日下午1点半,在中关村教学园区S301教室,“李政道讲座”邀请香港科技大学数学系的徐昆教授来做题为“计算流体力学的发展和应用”的学术讲座,这是本期“李政道讲座”的第三讲。
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)是利用计算机和数值方法求解流体力学方程以获得流体运动规律和解决流体问题的专门学科。它是60年代形成的,在过去50年得到了迅速发展,现在已深入到与流体有关的各个技术领域。在计算流体力学中,方法研究是最活跃的,当前已提出了各种各样的计算方法,它的功能就像在离散空间中构造流体的控制方程。计算流体力学在航空业中得到了最为广泛的应用,它成为飞机,火箭,发动机设计中必不可少的工具。而且随着计算机科学技术的发展,数值计算可靠性的提高,在可期的将来计算流体力学在很多方面有取代试验的趋势。计算流体力学也可以看作是一种数值实验。在很多流体运动问题上,比如有化学反应的高超声速稀薄流,还没有成熟的控制方程。计算流体力学提供了一种可以直接作物理模型的实验手段。也就是说计算流体力学不止是求解现成的偏微分方程,而是要把物理模型直接与计算联系起来,它的内涵比构造偏微分方程更有意义。流体物理现象的多尺度性质只能在计算网格的可分辨尺度下研究,这也使它的研究更为复杂。在讲座中,徐昆教授展示了稀薄流的模拟动画,相当真实有趣,给同学们留下了深刻的印象。
徐昆,1987年通过李政道先生主持的CUSPEA计划赴美国哥伦比亚大学(Columbia University)天文系学习并获博士学位。1993-1996年,普林斯顿大学(Princeton University)机械与航空工程系博士后。1998年下半年访问美国国家航空航天局研究中心(NASA Langley Research Center),2004上半年在美国俄亥俄州怀特-帕特森空军研究实验室(Air Vehicles Directorate of Wright-Patterson Air Force Research Laboratory)访问。1996至今任香港科技大学数学系助理教授(1996-2001),副教授(2001-2004),正教授(2004-现在)。同时任北京大学工学院长江讲座教授,四川绵阳空气动力学国家重点实验室客座研究员。