陳十一檢視原始碼討論檢視歷史
| 陳十一 | |
|---|---|
|
陳十一 | |
| 性別 | 男 |
| 出生 | 1956年10月1日 |
| 國籍 | 中國 |
| 籍貫 | 浙江省天台縣 |
| 民族 | 漢 |
| 母校 | 浙江大學力學系 |
| 職業 | 流體力學家 |
流體力學家 1956年10月出生於浙江省天台縣。1981年畢業於浙江大學力學系，1984年、1987年分別獲北京大學碩士、博士學位。2013年當選為中國科學院院士。曾任北京大學副校長，現任南方科技大學校長。北京大學教授。
教育背景
- 1981年，畢業於浙江大學力學系。
- 1984年，獲北京大學碩士學位。
- 1987年，獲北京大學博士學位
人物生平
- 1987年至1990年，在美國Los Alamos 國家實驗室做博士後研究。
- 1990年至1997年，在美國Los Alamos國家實驗室湍流與格子氣研究研究組工作。
- 1992年起，任研究組主任。
- 1994年至1999年，任IBM T. J. Watson研究中心研究員。
- 1997年至1999年，在美國Los Alamos國家實驗室非線性研究中心工作副主任。
- 1999年至2005年，在美國約翰•霍普金斯大學機械工程系工作，任系主任、講席教授。
- 2005年6月至2013年7月，任北京大學工學院創院院長。
- 2011年1月至2015年1月，任北京大學研究生院院長。
- 2011年9月至今，任湍流與複雜系統國家重點實驗室主任。
- 2013年9月至2015年1月，任北京大學副校長、兼任研究生院院長。
- 2013年11月至2015年1月，任北京大學深圳研究生院院長。
- 2013年12月當選中科院院士
- 2015年1月，任南方科技大學校長。
- 2018年2月，當選發展中國家科學院院士
研究方向
- 主要從事湍流理論與計算流體力學方面的工作。
- 利用直接數值模擬，系統研究了湍流速度場、被動標量場等相關物理量的標度律和時空結構；
- 與合作者提出映射封閉理論，給出了對流擴散、化學反應湍流系統中的概率密度函數；
- 與合作者一起提出二維湍流中大尺度旋渦形成機理，解釋了能量反級串現象；
- 發展了格子玻爾茲曼方法，多尺度混合算法與約束大渦模擬等計算流體力學新方法，這些方法在工程實際中得到了應用
科研成果
- 作為流體力學家，在湍流研究上做出了一系列貢獻。上世紀90年代初打破了直接數值模擬中雷諾數的世界記錄，相關研究成果被國際湍流界廣泛引用；
- 首次精確計算出湍流的標度指數和對流擴散過程的標度指數；提出了湍流中的映射封閉理論，成為燃燒和湍流擴散的重要理論與數值計算基礎；
- 提出了自然界中大尺度旋渦形成機理，解釋了能量反積蓄；提出了湍流中的約束大渦模擬模型，得到了阻力和分離流的精準計算結果。
- 是國際格子Boltzmann數值方法的創始人之一，他和其合作者在1992發表的文章奠定了該領域的基礎，此方法已被廣泛應用於各類工程問題中，包括能源與環境工程，傳熱傳質，燃燒與多相流動，地下滲流與電磁場模擬等。
- 他和他的團隊利用多尺度混合算法精確計算了有奇異性的流動現象，此項研究在微納米流體流動、燃料電池、生物流動系統等方面得到了廣泛應用。
主要獎項及榮譽
- 1988年，Los Alamos 國家實驗室Outstanding Research Award。
- 1988年，《研究與發展雜誌》100名傑出新技術產品獎。
- 1990年，Los Alamos 國家實驗室 J. R. Oppenheimer 獎。
- 1994年，Los Alamos 國家實驗室傑出獎（Distingguished Performance Award）
- 1994年，《研究與發展雜誌》100名傑出新技術產品獎。
- 1995年，美國物理學會Fellow。
- 1997年，IBM T.J. Watson Research Center External Honor Recognition Award。
- 1998年，Los Alamos 國家實驗室 Fellow Prize。
- 1999年，Los Alamos 國家實驗室 Fellow。
- 2004年，英國物理學會Fellow。
- 2018年，獲2017年度「求是傑出科學家獎」。
- 2018年12月，入選「中國改革開放海歸40年40人」榜單。
突出貢獻
授主要學術貢獻在於對湍流尺度理論和慣性區的動力學進行了系統研究， 90年代初以最先進的計算方法和條件打破了當時直接數值模擬中Reynolds數的記錄，其相關研究成果已被國際湍流界廣泛引用；最近的研究集中在2維湍流物理和亞格子方法；實現高效率的並行計算，並研製開發了相應的並行計算軟件並廣泛應用於石油開採和汽車設計等領域；通過分子動力學的模擬和Burgers方程理論預測的對比，發現了顆粒材料中的耗散和類激波結構的形成並提出相關的動力學增長理論；發展了多尺度計算方法並應用於微米和納米流體機械的設計和控制，解決了奇異物理的正規化。[4]
流體力學中的湍流被認為是經典物理中最後一個沒有解決的問題。作為複雜流動現象的湍流廣泛存在於自然界中，從日常生活到宇宙尺度都存在湍流運動，湍流運動是構成世界豐富多彩的一個重要因素。湍流的研究也帶動了許多相關學科，如數學，物理，計算技術和實驗技術的發展，因此湍流研究是自然科學中重要的基礎科學研究。同時湍流在工程中占有重要地位。長期以來，航空航天、地面和水下航行、流體機械、大氣和海洋、能源開發、建築、環境科學和仿生學等眾多學科領域中，湍流是最常見的問題。
在研究類似輪胎駛過水坑或蓋子滑過滿瓶牛奶這樣的現象時，會遇到流體力學中的一個經典困難——以連續介質力學方法計算會錯誤的得到輪胎和蓋子上的阻力為無窮大。這裡的主要問題在於連續流體傾向於與相鄰固壁保持同速，在拐角附近，移動與靜止的固壁相遇，流體的速度就需要迅速變化滿足上述要求，這造成宏觀阻力為無窮大。陳十一教授和他的合作者運用一種全新的計算方法，將分子尺度算法與連續介質力學尺度算法結合起來，解決了這個困難，並得到了總力的一個簡單表達式。他們的計算得到了一個令人吃驚的結果，那就是處在特殊位置的少數幾個分子，對總力能夠產生相當大的貢獻，甚至可以與宏觀尺度對總力的貢獻相比擬，這說明微觀尺度也可以對宏觀尺度有着巨大的作用。
陳教授小組的這個新算法第一次能夠研究超過六個量級的長度尺度範圍內的應力，可以使計算跨越分子尺度到毫米尺度。另外，這一新算法也可以用來研究一些其它的多尺度流體力學問題，如微流動器件和儲油庫中的多相交界面流動奇異問題。
曾任長江學者特聘教授兩次獲得美國研究和發展雜誌年度100獎。已發表科學論文140餘篇；編寫專著3部；在世界各地做特邀學術報告160餘次；發起並組織國際學術會議20餘次。擔任<力學學報> 、《湍流雜誌》， 《計算物理》等9個國際、國內雜誌的主編，副主編及編委等職務。並擔任北京大學、清華大學和中國科學院等多家研究機構的學術委員會成員。陳十一教授的論文被引用3000次以上。這是陳十一教授近兩個月來發表於<物理快報>的第二篇文章。
目前，陳教授的研究興趣主要集中在運用理論和大規模數值模擬來探討湍流的物理機制、多相流、顆粒流以及微尺度流動等前沿科學問題。
論文著作
Physical Mechanism of the Two-dimensional Enstrophy Cascade
A Continuum and Molecular Dynamics Hybrid Method for Micro- and Nano-Fluid Flow
Lattice Boltzmann simulation of chemical dissolution in porous media,Physical Review, Vol.65, 03638, Jul 2002
Displacement of a two-dimensional immiscible droplet in a channel,Physics of Fluids, Vol.14, No.9, Sep 2002
Unified lattice Boltzmann method for flow in multiscale porous media, Physical Review E 66,056307 (2002)
Dynamics of Freely Cooling Granular Gases,Physical Review Letters, Vol.89, No.20, Nov 11,2002
Intermittency in the Joint Cascade of Energy and Helicity, Physical Review Letters, Vol.90, No.21, May 30,2003
The joint cascade of energy and helicity in three-dimensional turbulence, Physics Fluids, Vol 15, No.2, Feb 2003
Kolmogorov's third Hypothesis and Turbulent Sign Statistics, Physical Review Letters, Vol.90,No.25, Jun 27,2003
Lattice-Boltzmann Simulations of Fluid Flows in MEMS,Journal of Statistical Physical, Vol.107,Nos.1/2,April 2002
獲得獎勵
1988年獲Los Alamos 國家實驗室Outstanding Research Award
1988年獲《研究與發展雜誌》100名傑出新技術產品獎
1990年獲Los Alamos 國家實驗室 J. R. Oppenheimer 獎
1994年獲Los Alamos 國家實驗室傑出獎（Distingguished Performance Award）
1994年獲《研究與發展雜誌》100名傑出新技術產品獎
1995年獲美國物理學會獎
1997年獲IBM T.J. Watson Research Center External Honor Recognition Award.
1998年獲Los Alamos 國家實驗室 Fellow Prize
1999年獲Los Alamos 國家實驗室 Fellow
參考資料
外部鏈接