应我们邀请,5月21日上午,香港理工大学应用数学系乔中华教授在理化楼401作了题为“SPH Modeling of Pancake Bouncing on Superhydrophobic Microcone Arrays”的学术报告,该报告为“理学之美”前沿论坛第544讲。
乔中华首先介绍了光滑粒子流体动力学(SPH)方法在自由表面流体流动模拟中的广泛应用,同时指出该方法在模拟微锥结构表面液滴冲击问题时面临的精度挑战。针对超疏水微锥阵列表面液滴的复杂三维“Pancake”弹跳动力学模拟,他的团队提出了一种非局部SPH方法。在液滴表面张力模拟方面,乔中华团队引入分子间吸引力,通过严格推导吸引力与表面张力系数的关系,避免了经验调整吸引参数的局限性,提升了模型的普适性与可靠性。针对微锥阵列结构导致的法向确定困难及传统接触算法失效问题,团队创新性地引入伪压力调控流体粒子动力学行为,大大提高了模拟效率并降低了数值耗散,成功实现了稳定的弹跳过程模拟。乔中华在报告最后通过多组数值模拟案例与实验数据对比,验证了所提方法的准确性与稳定性,为超疏水表面流体动力学研究提供了新的计算模拟范式。
报告结束后,乔中华与在座师生就非局部SPH方法的边界处理、微锥结构参数对液滴动力学的影响机制等问题展开深入讨论,大家纷纷表示本次报告提供了与前沿领域专家交流的宝贵机会,拓宽了学术视野,激发了科研灵感。
乔中华教授于2006年在香港浸会大学获得博士学位,现为香港理工大学应用数学系讲座教授,中科院数学与系统科学研究院——香港理工大学应用数学联合实验室港方副主任,中国工业与应用数学学会理事,中国数学会计算数学分会副理事长。
主要从事数值微分方程方面算法设计及分析,近年来研究工作集中在相场方程的数值模拟及计算流体力学的高效算法。他至今在SCI期刊上发表论文80余篇,文章被合计引用3000余次。他于2013年获香港研究资助局颁发2013至2014年度杰出青年学者奖,于2018年获得香港数学会青年学者奖,并且于2020年获得香港研究资助局研究学者奖。