张欢

发布时间:2025年07月19日    来源:

1758252946611884.jpg 姓名:张欢          专业专长:流体力学


 

 性别:男              出生年月:1986年8月


 

 职称:教授          工作单位:兰州大学


 


教育及工作经历:

2010年获中国农业大学工程力学专业工学学士学位,2016年获兰州大学工程力学学科工学博士学位,2017年入职兰州大学土木工程与力学学院从事教学和科研工作,现任力学与工程科学系主任。

 

研究领域:

风沙环境流体力学

 

社会任职:

中国力学学会理事、青年工作委员会委员,甘肃省力学学会理事、Acta Mechanica Sinica、《力学学报》、《应用力学学报》青年编委。

 

主要成绩:

主要从事风沙两相流的研究,在沙尘暴多物理场耦合研究方面取得了卓有成效的创新成果。在NC,JFM,EPSL,ACP,JGR等期刊发表论文20余篇,先后入选了中国科协青年人才托举工程、教育部青年长江学者、甘肃省领军人才。主要学术成果包括:

(1)基于兰州大学青土湖沙尘暴野外观测站“独一无二”的多物理场、多点、实时同步观测数据,建立了沙尘暴大空间电结构反演模型,阐明了颗粒尺度对湍流脉动响应与电荷分离的关联机制,并基于电场远距离效应发展了沙尘暴小时级预警新模式。

(2)提出了沙尘暴电场、湍流风速、沙尘浓度多场关联的小波分析框架,有效揭示了多物理场的统计特征及其标度行为。发现了远壁区电场功率谱相比于风速和沙尘浓度在更宽的波数范围内呈现-5/3幂律,厘清了其主因在于电场具备更强和更广的二阶非线性相位耦合,而近壁区则受颗粒调制作用导致-5/3幂律被破坏。发现电场和沙尘浓度的超大尺度运动具有良好一致性,证实了沙尘暴多物理场的小尺度间歇性和多分形特征主要源自于相干结构的贡献。

(3)系统建立了颗粒-湍流-电场相互作用的DNS、LES和RANS数值模型,实现了风沙跃移运动实时演化的定量揭示。揭示了沙尘非定常输运是产生水平风沙电场的主要物理机制之一和水平电场对风沙跃移输运的增强,湍-电相互作用对颗粒湍泳和倾向性聚集效应的抑制,以及颗粒对内区湍流动量汲取和对外区流体的拉伸扰动能力均呈现出减弱的物理机制。


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