流体力学青年学者推介【第165期】黄敬梓博士

文摘   2024-05-20 00:04   英国  

大家好,我是黄敬梓,目前是伦敦帝国理工学院土木工程学院流体力学博士后研究员。非常荣幸能在追风逐流的平台和大家交流分享。

研究背景和方向

我的主要研究方向可以大致分成两类

一:湍流喷泉的卷吸过程

(entrainment by turbulent fountains


湍流喷泉是由浮力驱动并且可以与周围环境混合的经典流体。通常地,湍流喷泉起始于负浮力射流(negatively buoyant jet),在上升到一定高度后,初始射流在重力的作用下回落,形成中心向上周围向下的流体结构(如视频1和图1所示)。湍流喷泉常见于自然环境如积雨云,喷发后的火山灰,也常见于日常工业生产如建筑通风,室内空调系统和海底污水排放……


我的兴趣是使用直接数值模拟(DNS)探索喷泉与环境之间通过湍流-非湍流界面发生的卷吸,以及喷泉内部结构间通过湍流-湍流界面发生的卷吸。卷吸即湍流通过边界将周围流体裹挟混合进入流体的过程。因为卷吸影响着喷泉的质量,动量和标量(比如温度)的扩散进而对我们预测喷泉的运动(例如其形状,温度分布)都起到十分重要的作用。相关工作发表于JFM。

视频1:湍流喷泉在均匀环境里的浮力场

图1:湍流喷泉在上述两处界面上的瞬时卷吸图,(a)为侧视图,(b,c)为两处高度处的平面图。彩色轮廓勾勒了喷泉内部结构,内侧轮廓标记了喷泉内上升和下降部分之间湍流-湍流界面,外侧轮廓标记了喷泉和环境之间的湍流-非湍流边界。蓝色表示卷吸,方向指向轮廓内,红色表示逆卷吸,方向指向轮廓外。


二:城市异质性对大气流的影响

(Effect of Urban Heterogeneity on Atmospheric flow)


城市建筑会影响城市的大气流动,随着海拔下降,建筑阻碍逐渐变多,在同一水平面上,大气流动的异质性逐渐上升。我的研究兴趣是通过大涡模拟(LES)探索城市建筑对大气运动和传质传热的影响,尤其是在建筑密集的树冠层(canopy region)内,探索运动在不同尺度下随空间的变化

视频2:城市内某一截面沿风速方向速度场

图2:某一水平高度处风速随测量尺度的变化,尺度越大,风速越均匀,异质性越小,即测量越模糊。只要找到了各尺度之间变化的关系,一样可以用粗糙的尺度去预测较精确的结果,以达到快速和节省计算资源的目的。


个人经历

我于2017年本科毕业于中山大学理论与应用力学专业,研究生和博士在伦敦帝国理工学院土木工程院流体力学专业,导师Prof. Maarten van Reeuwijk 和 Dr. Henry Burridge。于2023年博士毕业同时继续开展博后工作。


联系方式

预计2025年夏天结束现在的博后工作,目前正在寻找与流体力学相关的教职工作。如果您有相关信息,希望您能联系我。非常感谢。也热烈欢迎CFD,湍流输运,对流和城市流体等相关方向的大小同行联系合作。


微信/qq:1344505961

邮箱:jingzi.huang17@imperial.ac.uk

Research gate:

https://www.researchgate.net/profile/Jingzi-Huang

文案:黄敬梓

图片:黄敬梓

编辑:代洁娆


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