“计算+”学术沙龙 第17期 | Clinton Groth

来源:上海高等研究院发布时间:2023-10-24浏览次数:10


     “计算+”学术沙龙活动,将立足人工智能,聚焦生物、工程、金融等交叉领域的科学研究和技术应用,不定期邀请国内外知名专家学者,以深入浅出、沉浸式互动的方式共享前沿动态,洞悉产业观点,共同探索“计算+”领域的奥秘。


第十七期主讲嘉宾 SPEAKER

Clinton P. T. Groth

ProfessorInstitute for Aerospace StudiesUniversity of Toronto
Associate Director
Centre for Computational Science and Engineering (CCSE)


本期主题

New Interpolative-Based Maximum-Entropy Moment Closures for Predicting Real-Gas Radiative Heat Transfer with Application to Sooting Laminar Flames


      北京时间20231020日,“计算+”学术沙龙第十七期正式开讲,Clinton P. T. Groth教授担任本次主讲嘉宾,为大家带来题为“New Interpolative-Based Maximum-Entropy Moment Closures for Predicting Real-Gas Radiative Heat Transfer with Application to Sooting Laminar Flames的学术讲座。沙龙由浙江大学博士后刘凯主持,浙江大学等多所高校的科研人员线下线上参加,受到了热烈欢迎。


      在预测烟化层流火焰等非灰色参与介质(non-gray participating media)的非平衡态辐射传输时,研究人员可采用最大熵内插矩封闭法(Maximum-entropy-inspired interpolative-based moment closure method)。本次讲座重点介绍了第一阶(M1)和第二阶(M2)最大熵内插封闭法。为利用最大熵封闭法的数学性质,例如辐射能量分布的正定性、矩实现性和矩方程的双曲性,研究人员构造了内插的封闭方法,相比直接数值模拟求解最大熵问题,该方法显著降低了对计算资源的使用。Groth教授介绍了内插矩封闭的理论细节,以及针对矩方程的数值解问题的Godunov有限体积法(Godunov-type finite-volume scheme),该方法适用于数值模拟求解各向异性自适应网格细化(AMR)的多模块四边形网格的力矩方程。Groth教授团队将该方法应用于黑体吸收率强光谱性的真实气体,以及高压下气态、甲烷-空气、烟气、层流、共流、扩散火焰的包含物质输运的典型辐射传输问题,并评测其预测能力。其中,他们使用统计窄带相关-k模型来测量气体的吸收性质,并与更常用的一阶(P1)、三阶(P3)球面谐波矩和离散方向法(DOM)进行比较。数值结果表明最大熵封闭法的潜力:非灰色内插的M1M2封闭法的预测能力优于传统P1封闭法,其预测精度相当甚至高于传统P3封闭法,计算鲁棒性亦高于球面谐波矩法。在预测高压层流火焰时,M1M2内插封闭法都优于传统P3封闭法。当涉及方向不同的交叉光子束时,M1内插封闭法并不能准确捕获该现象,可能产生非物理解,而此时M2内插封闭法的结果更好。


      Groth教授的讲座激发了观众们的兴趣,观众们通过现场和在线方式积极提问,Groth教授依次详细解答了所有问题,并和观众们进行了学术讨论,观众们受益匪浅。讲座现场气氛热烈,延续了计算+沙龙严谨热烈的学术传统。