海洋科学与工程学院专家讲座:舰船泡沫流现象与机理

时间:2021-06-21 浏览:214

报告题目:舰船泡沫流现象与机理

报 告 人:万德成 教授(上海交通大学

报告地点:泰山科研楼412

报告时间:2021年06月23日 08:40-10:10

报告摘要:在实际海洋环境中,航行船舶与周围流体相互作用,会出现大范围明显的白色泡沫流动。船舶泡沫流问题涉及多相流、多尺度、多因素、剧烈流动、运动边界等流体力学的复杂机理。在舰船泡沫流现象中,水面以下存在大量的气体卷吸进而演化成多尺度的气泡,水面以上存在大范围的液体飞溅进而形成雾化液滴,同时气泡和液滴在大变形自由面附近与湍流耦合发生多相剧烈掺混。船舶泡沫流现象具有四类特性:(1) 水下气泡的维持特性。与一般水下气泡上浮不同,泡沫流中的气泡在自由面附近具有复杂的振荡运动,高表面能气泡在与自由面接触后仍能维持极长的时间;(2) 空中液滴的维持特性。泡沫流在空中演化涉及到风浪流耦合作用,使其产生剧烈脉动的扩散演化;(3) 水-气-泡-雾反复转化特性。泡沫流内部演化高度非定常,气泡和液滴在于自由面作用过程中会产生多种流态的反复转化; (4) 超大跨度的时间-空间多尺度特性。本报告对舰船泡沫流现象进行了分析,对气核、渗透、混合、撞击、破碎、聚并、转化等泡沫流关键复杂问题给出机理探讨和思考。

专家简介:

万德成,上海交通大学船舶与海洋工程计算水动力学研究中心(CMHL)主任,国家重点研发计划首席科学家,上海市优秀学术带头人,教育部新世纪优秀人才,上海浦江人才,英国University of Strathclyde兼职教授、浙江大学兼任教授,大连理工大学兼职教授。

万德成教授主要从事船舶与海洋工程水动力学,复杂流场CAE软件自主研发,高性能并行计算技术,基于CFD和机器学习水动力构型与海洋结构物优化,大数据和深入学习的船舶综合性能预报,海洋极端海况与载荷,海洋结构物流固耦合,新概念海洋结构物,海上新能源开发装置性能等研究。自主研发了船舶与海洋工程水动力学仿真软件naoe-FOAM-SJTU和MLParticle-SJTU等,获软件著作权 30余项,发表论文 530 余篇,在船舶与海洋工程计算流体力学方法、流固耦合数值求解方法、高性能计算与数值水池软件开发等方面取得多项原创成果。2020年入选土木工程领域世界排名前2%科学家名单(船舶与海洋工程领域唯一一位中国大陆学者入选),2018年、2019年、2020年连续三年入选爱思唯尔(Elsevier)海洋工程领域全球高被引中国学者,获2020年度国际CH Kim学术奖(CH Kim Award)、2020年度国际海洋与极地工程(ISOPE)学会奖(ISOPE Award) 、2020年度国际Moan-Faltinsen最佳论文奖、2019年度中国科协第四届优秀科技论文奖(海洋工程领域2019年度唯一获奖论文)等。

目前担任国际离岸与极地工程学会(ISOPE)执委会委员(中国大陆学者首次担任),ISOPE水动力学委员会主席,ISOPE技术委员会委员(TPC),国际船模拖曳水池会议(ITTC)顾问委员会成员,国际船舶CFD会议指导委员会委员(全球华人学者首次担任),全球华人计算力学学会常务理事,韩国KAIST大学海洋系统工程系国际咨询委员会委员,中国造船工程学会船舶力学学术委员会委员,中国海洋学会专业委员会委员,中国力学学会计算力学专业委员会新型数值方法及应用专业组委员,全国船舶与海洋工程CFD会议执委会主席,上海市船舶与海洋工程学会设计专业学术委员会副主任,上海市欧美同学会留英分会副会长,《Ocean Engineering》、《Applied Ocean Research》等8个国际杂志编委,《Journal of Hydrodynamics》、《海洋工程》等10个国内杂志副主编、执行编委或编委。