《多相不相混電滲流的建模和計算》是依託北京大學，由邵嗣烘擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多相不相混電滲流的建模和計算
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：邵嗣烘
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多相不相混電滲流的建模和計算是用電場精確控制液滴技術研究的理論基礎，而如何有效地處理帶電流體、液-液界面和固-液界面的耦合作用是其主要困難。本項目將根據Onsager原理和守恆律利用變分方法建立和熱力學定律相容的數學模型，同時推導出運動方程和固壁上的邊界條件，特別是接觸線在固壁上的滑移速度邊界條件。該模型可以體現如下物理效應：外電場的驅動、流體的運動、離子的擴散、流體界面的移動、接觸線的滑移和離子的尺寸效應。利用內在的變分結構，將發展該模型的數學理論，包括適定性和漸近行為等。將設計高效自適應數值算法，保證守恆性和長時間穩定。套用於研究因固壁表面電荷分布的不均性或幾何粗糙引起的各向異性的電滲流現象，並考察複雜條件下雙電層內部的物理細節。將模擬真實的電潤濕實驗體系，給出液滴完整的動力學過程及其內部詳細的流場分布，進而研究流體界面的運動規律。
結題摘要
項目負責人按照申請書和計畫書的相關約定，在多相流、流固耦合、電子結構和非線性科學等領域內開展了可計算建模、數學分析和算法設計等研究工作。具體的研究工作包括： (1) 開展了固體表面上多相不相混電滲流的變分模型和計算方法的研究。 (2) 利用光滑化粒子流體動力學方法開展了化學機械拋光中材料移除機理的探索研究並實現了二維和三維的程式。 (3) 分別從波函式方法和密度泛函理論兩個方面開展了電子結構相對論效應的計算研究。 (4) 開展了時間反演Bohn-Oppenheimer分子動力學算法的數學分析研究。 (5) 開展了非線性Dirac方程孤波解的多峰結構、穩定性以及高效算法的研究。 項目負責人在以上幾個方面均取得了一些具有重要學術價值和科學意義的研究成果，所取得的成果大部分已經被整理成文並在國際核心期刊（例如美國計算物理）上正式發表（總計7篇SCI論文），部分工作得到了國內外同行的認可和套用。
