“工程科技创新论坛”第十二讲丨袁泉子研究员:化学-力学耦合的固液界面动力学

发布时间:

2022-06-17

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  6月16日,由北京大学南昌创新研究院(以下简称“研究院”)主办的“工程科技创新论坛”第十二讲,邀请到了中国科学院力学研究所研究员、非线性力学国家重点实验室副主任袁泉子就“化学-力学耦合的固液界面动力学”为主题进行了线上分享交流,本次会议由北京大学工学院副研究员吕鹏宇老师主持,北京大学工学院相关教师、研究院全体职工共同参与本次会议。

 

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  化学-力学耦合的固液界面动力学,是一个跨尺度、多场耦合、流固耦合的界面动力学问题,也是能源、生命、军事等重要领域中的瓶颈问题之一。
  袁泉子研究员首先从纳微系统中的固液界面动力学展开介绍,为参会人员分享了团队近年来的研究方向及研究成果,在纳微系统中的固液界面动力学的研究过程中,采用跨尺度实验、模拟和理论相结合的方法,研究了化学-力学耦合的固液界面动力学过程,并发展了同步观测流场和浓度场的实验方法,阐明了化学-力学耦合的固液界面动力学规律,对于力化耦合润湿问题进行了分区,进而揭示了力化耦合流动的动力学规律,实际提高了新疆油田页岩油的采收率。
  同时,袁泉子研究员还提到,“HUh-Scriven佯谬”是液态界面中的难题之一,团队通过其电润湿中的受限液体、电弹性毛细、微柱阵表面润湿等特点成功找到破解办法,进而得到了电场下“HUh-Scriven佯谬”的解答。

 

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  在谈及溶解流动力学中,袁泉子研究员通过粗粒化势函数学习流程、粗粒化模型势函数、流动模式的转变以及纳尺度通道内的溶解流动标度律等方面,厘清了裂解过程中化学键能与成油成气机理的关系,阐明了干酪根裂解生成页岩油气的化学-力学耦合效应,为页岩油气生成机理研究提供了可靠的模拟方法。

 

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  在报告总结环节,袁泉子研究员提到,通过多种试验与模拟方法,发现了可溶解纤维表面上接触线周期失稳的新现象,命名为:塔形失稳,并得到了失稳和恢复稳定的判据。基于塔形失稳,提出和制备了可以削弱毛细效应的AFM针尖。
  会议最后,参会人员与袁泉子研究员就“化学-力学耦合的固液界面动力学”展开了深入探讨交流。通过袁泉子研究员精彩报告,不仅让参会人员对化学-力学耦合的固液界面动力学有了更深的认识,也为大家在实际应用中的相关研究提供了有力的理论指导。
  关于主讲嘉宾:

 

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  袁泉子,中国科学院力学研究所研究员,非线性力学国家重点实验室副主任。
  主要从事“纳微系统中的固液界面动力学”方向的研究,在PRL、JFM、JACS等刊物发表SCI论文30余篇,SCI他引近两千次。相关成果已经应用于提高新疆油田页岩油的采收率,增产效果显著。2014年,获国家自然科学二等奖(2/5);2015年,入选首届“中国科协-青年人才托举工程”;2017年,获国家优秀青年科学基金;2018年,入选中科院青促会优秀会员。