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​陈硕

男,1969年9月生

同济大学航空航天与力学学院教授/博士生导师

Email:schen_tju@tongji.edu.cn

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        于西安交通大学获学士(1991)、硕士(1994)、博士(1997)学位,1998-2004年间曾在香港理工大学、国立新加坡大学(新加坡-麻省理工学院联盟)从事访问研究,2016年美国哥伦比亚大学高级访问学者。主要研究方向为复杂流体与复杂流动数值模拟。

        作为主持人已获得多项课题资助,包括:4项国家自然科学基金面上项目(2006.1-2008.12;2009.1-2011.12;2013.1-2016.12;2019.1-2022.12);教育部博士点基金;上海市教委科研创新重点项目;教育部归国留学人员启动基金;上海市优秀青年教师后备人选资助课题等。作为项目组主要成员,曾参与完成国家自然科学基金重点项目、上海市科委重点项目、香港研究资助局(RGC)项目以及多项与企业合作课题。

        陈硕教授在介观尺度耗散粒子动力学模拟方面积累了丰富的研究经验,包括用耗散粒子动力学研究液滴在微结构固体表面上的浸润行为;由FENE链构成的高分子溶液的非牛顿特性;高分子液滴的变形和破碎;生物DNA分子悬浮物;液滴的相互碰撞、聚合机理;不互溶流体在微通道里的流动行为;液气共存及带有自由面流体的流动;微通道内红细胞的变形模拟;微尺度条件下流体热输运行为以及耗散粒子动力学GPU并行计算研究等。取得了较为丰富的成果,与澳大利亚科学院院士Nhan Phan-Thien教授合作的研究成果“微通道内的复杂流体流动”获得新加坡高性能计算奖银奖。

        针对工程中的流体力学问题进行研究分析,与中船重工、圣戈班上海研发中心、海尔集团、日本松下等企业开展广泛合作,为企业提供解决方案。包括对工程上复杂结构中流体流动进行数值仿真研究;对带自由面流体的高速旋流进行理论与数值分析,提高旋流机械的运行稳定性;为企业开发高精度、高效流体数值仿真、优化设计一体化集成软件;针对大型工程结构流致振动破坏过程进行仿真分析,获得避免结构失效事故的解决策略;对喷水推进泵空化过程进行高精度数值仿真研究等等。

        近期,开展了人工智能方法研究流体流动行为的研究等。

        迄今为止,发表文章80余篇,其中SCI、EI收录40余篇。研究成果发表在Physics of Fluids、Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics、Langmuir、Computers and Fluids、Applied Mathematical Modelling、Applied Surface Science、Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects、Biomechanics and Modeling in Mechanobiology、Cell Biochemistry and Biophysics、Molecular & Cellar Biomechanics、Numerical Heat Transfer、物理学报等刊物上。SCI他引600余次。

        与国外/境外大学发展了良好的研究合作关系。受国家留学基金委(CSC)以及相应机构的资助,所指导博士/硕士研究生对外交流情况如下:

  1. 肖兰兰,香港理工大学(中国香港),同济-香港理工博士双学位项目;

  2. 赵嘉毅,国立新加坡大学(新加坡),CSC资助;

  3. 林晨森,哥伦比亚大学(美国),CSC资助;

  4. 张凯旋,布朗大学(美国),CSC资助;

  5. 于致远,法国国立高等工程技术学校(法国),CSC资助。

        指导学生所获荣誉:

  1. 博士生国家奖学金:赵嘉毅(2017、2018)、张凯旋(2019)

  2. 上海市优秀毕业生:张明焜、赵嘉毅

  3. 同济大学优秀毕业生:王宇翔、谢叶雷

  4. 同济大学优秀博士学位论文:赵嘉毅

  5. 同济大学优秀本科生毕业论文:王晓亮、胡德英

 

        研究成果:

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左图为发表在Langmuir杂志上的封面论文“Self-Cleaning of Hydrophobic Rough Surfaces by Coalescence-Induced Wetting Transition”。 该成果揭示了粗糙表面上一种新颖的自洁机理:微液滴在微结构疏水表面上融合所释放的表面能可以诱导液滴从高粘附的Wenzel状态自发转换到低粘附的Cassie状态,从而获得自洁功能。增强自发的Wenzel到Cassie状态的转变为新型仿生自洁材料的设计提供了新的思路与见解。

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上图为液滴在微结构粗糙表面上浸润行为数值模拟研究​

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上图为红细胞以及肿瘤细胞动力学行为数值模拟研究

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上图为液滴撞击固体表面多体耗散粒子动力学数值模拟

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