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作者:李雪 来源:科学时报 发布时间:2011-7-1 8:39:56
李雪松:在摸索中前进


 

□李雪
 
最早从事将湍流大涡模拟(LES)应用于工程流动计算中的这项工作时,李雪松还在中科院工程热物理研究所攻读博士学位。
 
“那时,我跟着徐建中院士,他的眼光很长远,定下了这个方向。”现在已经是清华大学热能工程系动力机械专业助研的李雪松回忆到,“更早一些,我在东南大学动力工程系攻读硕士学位时,得到黄典贵导师的指点,开始了研究上的‘入门’,打好了学术功底。到了2003年攻读博士学位时,导师徐建中院士认为,大涡模拟在解决工业湍流问题上更有优势,但目前只局限于理论。如何能让它在工程中得到应用呢?很难,但也很值得去做。”
 
李雪松对徐院士的观点深以为然,开始对其进行摸索,并重点对该方向上延伸出的一个关键性分支——“可压不可压流动统一算法的问题”进行钻研。其实,针对可压不可压流动的算法,国际上不是没有方法,只是原有方法只能单独解决可压或不可压流动问题,一旦可压不可压流动存在于同一个流场,那些方法便无能为力了,从而不能满足大涡模拟的需要。
 
2008年1月,清华大学热能系顾春伟主持的国家自然科学基金项目“LES和DES模型在叶轮机械内部流动机理分析中的研究”正式启动,正随之做博士后研究的李雪松也参与其中。他们认为叶轮机械内部流动具有高度的复杂性,存在诸如大分离等多种复杂流动现象。基于传统的雷诺平均RANS湍流模型,并不能保证对这些复杂现象有足够的计算精度和普遍性。为了准确地模拟,较可靠的方法是采用LES方法,但目前难以直接应用。在该项目中,他们采用将RANS与LES联合使用的DES方法——在边界层使用RANS,分离区与主流使用LES。其优势在于,不仅计算量相对较小,还对分离以及主流非定常特性有较好的模拟能力。
 
为了解决传统统一算法预处理方法不适用于可压不可压混合流动问题的缺点,李雪松提出了原创性的观点,认为可以直接修正特征值,从而构造了All-Speed Roe格式,解决了可压不可压混合流动计算精度问题,发表于国际计算流体力学领域顶级期刊Journal of Computational Physics(JCP)。这一新观点挑战了传统预处理方法的观点,并已得到了国际同行的承认与比较,并启发了一些新格式的提出。而以此为主要理论依据,2009年1月,李雪松领衔主持的“可压不可压流动新型统一算法研究”得到国家自然科学基金的支持,得以深入发展。随后,他澄清了抑制压力速度失耦的经典动量插值方法与激波捕获格式内在相关机制之间的联系与区别,相关论文再一次发表于JCP。近来,他更是揭示了统一算法普适的核心机理,不仅可以解释多年来国际上发展的各种统一方法的优缺点及原因,还可以指导构造更多更优良的统一方法,为工程中应用大涡模拟扫清了障碍。反映这一工作的论文已投稿于JCP。
 
与已经取得一定突破的“大涡模拟”相比,李雪松的油膜轴承空化研究显然还处于初级阶段。这项研究源于近两年的摸索,“我认为油膜轴承空化主要是溶解空气空化,进而发展了新的空化模型。”他的见解打破了油膜轴承空化研究这一汪平静的池水,能够解释该研究中的许多现象,论述已投稿于国际SCI期刊。
 
尽管“研龄”不长,李雪松也已主持国家自然科学青年基金、中国博士后基金与校基础研究基金各1项,还作为骨干参加了国家自然科学基金与“973”项目各1项,先后荣获2007年度上海市科学技术进步奖三等奖(排名第二),与2008年度清华大学优秀博士后奖。发表EI收录论文20余篇,SCI收录论文10篇,其中,以第一作者在顶级期刊JCP上连续发表系列论文2篇,并在投1篇。
 
对他而言,科研即是职业,也是兴趣,一边摸索,一边前进,虽有苦痛,乐在其中。
 
《科学时报》 (2011-07-01 A18 贺建党九十华诞 展科技创新风采)
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