陈硕

教授

Email:schen_tju@tongji.edu.cn

个人主页:https://1132033.wixsite.com/chenshuo

基本情况

西安交通大学获学士(1991)、硕士(1994)、博士(1997)学位;1998-2004年间于香港理工大学、新加坡国立大学(新加坡-美国麻省理工学院联盟)从事研究;2004-2007年任上海交通大学副教授;2007至今任同济大学航空航天与力学学院教授/博士生导师;2016年美国哥伦比亚大学高级访问学者。2013-2016年间曾任同济大学航空航天与力学学院副院长;作为团队核心成员,入选2019年江苏省“双创团队”。任中国力学学会微纳尺度流动专业组组员。香港理工大学专业进修学院校外监审(external examiner)。国际杂志Frontiers in Bioengineering and Biotechnology编委。

主要研究领域为微纳尺度复杂流体与复杂流动的数值模拟。作为主持人获得多项课题资助,包括:4项国家自然科学基金面上项目(①2006.1-2008.12;②2009.1-2011.12;③2013.1-2016.12;④2019.1-2022.12);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,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。

陈硕教授在微纳米流动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、新加坡国立大学Nhan Phan-Thien教授课题组合作的研究成果“微通道内的复杂流体流动”曾获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,针对工程中复杂流动、传热、燃烧、相变等过程进行数值仿真分析及试验研究,为工程问题提供解决方案。完成项目包括:电子器件传热仿真分析、冰箱风道流动与换热研究、核电站壳管式换热器流动换热数值仿真、水射流数值仿真、工业炉内流动燃烧过程优化分析、船用海水管路系统水力特性试验研究、船用喷水推进泵工作过程空化数值模拟分析、截止阀工作过程数值仿真等。

近期,开展了人工智能机器学习方法研究流体流动行为的研究。迄今为止,发表论文110余篇,包括在Physical Review Fluids、Physics of Fluids、Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics、Physical Review E、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、Journal of Theoretical Biology、Computational Mechanics、Heat and Mass Transfer、Numerical Heat Transfer、Molecular Simulation、物理学报等刊物上发表论文。SCI引用1千余次。

为本科生、研究生讲授流体力学、CFD分析软件应用、高等流体力学等课程。

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:

  • 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;

  • 林晨森,哥伦比亚大学(美国),CSC资助;

  • 赵嘉毅,新加坡国立大学(新加坡),CSC资助;

  • 张凯旋,布朗大学(美国),CSC资助;

  • 于致远,法国国立高等工程技术学校(法国),CSC资助。

指导的学生所获荣誉:

  • 首届(2020)及第二届(2021)全国高等学校力学类专业优秀本科毕业论文线上展示:

  • 欧阳梦寒(A类优秀论文,2020)

  • 周文博(A类优秀论文,2021)

  • 刘帅(B类优秀论文,2021)

  • 博士生国家奖学金:赵嘉毅(2017、2018)、张凯旋(2019)

  • 上海市优秀毕业生:张明焜、赵嘉毅

  • 同济大学优秀毕业生:王宇翔、谢叶雷

  • 同济大学优秀博士学位论文:赵嘉毅

  • 同济大学优秀本科生毕业论文:王晓亮(2009)、胡德英(2016)、欧阳梦寒(2020)、周文博(2021)

  • 首届全国大学生水利创新设计大赛一等奖(蒋茗韬、蔡朱峰,2009)。

研究成果

  • 与布朗大学研究团队合作,在Langmuir杂志上发表封面论文“Self-Cleaning of Hydrophobic Rough Surfaces by Coalescence-Induced Wetting Transition”(Zhang Kaixuan, Li Zhen, Maxey Martin, Chen Shuo and Karniadakis George EM, 2019)。揭示微结构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。

  


  • 液滴在微结构粗糙表面上浸润行为

  


  • 红细胞以及肿瘤细胞动力学行为

    



  • 液滴撞击固体表面多体耗散粒子动力学数值模拟

 


  • 液滴在化学异质表面上的运动轨迹研究

 


  • 壳管式换热器流动换热数值仿真

  • 冰箱风道流动与传热数值模拟

  


  • 喷水推进泵空化仿真分析

 


  • 阀件流动仿真分析

  • 炉内燃烧过程分析