CAPT2009年工作总结和2010年研究计划-北京大学应用物理.PDF

CAPT2009年工作总结 和2010年研究计划 北大应用物理与技术研究中心(CAPT) （） 2010年1月 目录 一、概况 二、2009年研究进展 三、2010年研究计划 四、结束语 一、概况 1、中心现有研究人员31名（北京应用物理与计算数学所12名，北 大19名-物5、工11、数3），分可压缩流体行为、高能量密度物 质特性、强场物理与粒子加速、计算科学四个学术组。合带博 士后2+2名，博士生6+4名。秘书1名。 2、为了吸引不同水平博士后，2009年起中心建立了培源学者博士 后、主任基金博士后、普通博士后制度。 3、中心大力提倡“学术民主、积极交流、畅所欲言、思想创新”的 治学思维,形成学术争论的气氛,鼓励成员学术创新。 4、平时基本上能坚持平均1-2周一次学术报告，由研究人员和研 究生进行学术交流；博士后也自己组织学术活动；中心组织几 次全体学术活动；并多次邀请国内外专家学术报告。大家关心 中心。 5、2009年一年中3个863项目结题，并新申请到了3个863项目。 一、概况 6、2009年共发表论文81篇，其中IF3的杂志有23篇，例如 Nano Lett.1(IF:10.37), PRL3(7.18), ACS Nano1(5.47), LPB1(4.42), J.Chem.Theo.Computation1(4.35), Langmuir1(4.09), Opt.Lett.1(3.77), APL4(3.73), New J. Phys.2(3.44), PRB 5 （3.322 ），J. Chem. Phys. 1 （3.149 ）, Physics2(3.149)。不 同专业IF不一样，例如流体中顶级的 J. Fluid Mech 2(2.315), 等 离子体中Phys. Plasmas 6 （2.427 ），凝聚态原子分子PRA8 （2.908 ）. 其它杂志：J. Comput. Math. ，Phys. Rev. E, Europhys. Lett., J. Comput. Phys., Commun. Comput. Phys., …。 二、研究进展 近期研究内容主要包括下列四个方面 1.可压缩高马赫数流体行为 （1）高雷诺数和高马赫数的流体湍流 （2）流体力学不稳定性和相对论射流(Jet) （3）激光聚变、天体等过程中的多相流界面混合 2. 高能量密度物质特性 （1）HED条件下凝聚态物理和材料科学 （2）高温等离子体和辐射流体动力学 3. 强场物理与粒子加速 （1）强场下原子物理 （2）超强激光与物质作用中带电粒子加速 （3）带电粒子在高密度物质中输运 （4）其它 4. 计算科学 （1）高精度、高分辨率、多尺度计算方法 （2）数值模拟技术与软件 二、研究进展：1.可压缩高马赫数流体行为 1.1 高雷诺数和高马赫数的流体湍流 完成了可压缩湍流的约束大 涡模拟，从而将约束大涡模拟 从不可压缩湍流推广至可压缩 湍流的模拟，为这种先进的方 法在航空气动问题模拟中的应 用打好了基础。 新的约束大涡模拟方法比 传统的RANS/LES方法更 准确地模拟了平均速度。 目前中心流体组的成员正开展 利用约束大涡模拟的方法对大 型民用飞机的气动问题进行模 拟 完成湍流结构的统计模型，提出了从湍流结构的统计特点构建湍流大 涡模拟亚网格应力模型的方法，完成论文《Scaling laws, turbulence structure and subgrid scale models》（被 Morden Physics Letters B 接受） 二、研究进展：1.可压缩高马赫数流体行为 激波的产生。随着湍流马赫数的不断增加，速度散度逐步增加。在湍流马赫 数达0.5左右，速度散度的偏斜度以及速度散度能量方程的各个项会发生急剧 变化。之后，速度散度的偏斜度有很大的负值。 激波的分布。计算了一个规模为512*512*512，湍流马赫数约为1.08的算例。