教育经历

• 2017.8 – 2022.8，美国约翰霍普金斯大学 (Johns Hopkins University)，Mechanical Enigineering，博士/Ph.D.

• 2017.8 – 2018.9，美国约翰霍普金斯大学 (Johns Hopkins University)，Mechanical Enigineering，硕士/ M.Phil.

• 2013.9 – 2017.6，上海理工大学，机械设计及其制造，学士/ B.Sc.

工作经历

• 2025.1 – 至今，同济大学，航空航天与力学学院，特聘研究员

• 2022.10 – 2024.11，美国休斯顿大学 (University of Houston)，Mechanical and Aerospace Engineering，博士后

主要研究方向

• 计算流体力学，多相流，多相流的数值模拟

• 1.气泡动力学

• 微尺度气泡在超声波作用下产生体积震荡，并且可能伴随气液界面的形变，促进周围物质的混合。这一特性使得微气泡在定点药物输送的医学场景中具有潜在的应用价值。对于接近壁面的气泡施加超声波时，非对称形变将形成高速射流，破坏气泡的同时还会对固体壁面造成损伤，这也称为气蚀现象。我们将对气泡在超声作用下的行为展开一系列研究，通过高精度数值模拟，解析气泡震动的机理，感受气泡的魅力。

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• 图：半径为的气泡在声压为以及声频为的作用下稳定振动时的气泡形状。时间从左到右分别为振动周期开始时、0.6个振动周期和1个振动周期。

• 2.固体颗粒在流场中的行为

• 固体颗粒的沉降与悬浮在自然环境中无处不在，比如空气中的尘埃、沙粒、水滴，河水中的沙粒等。我们将通过直接数值模拟的方式，研究固体颗粒在流体中的行为，分析其中的机理。

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• 图：固体颗粒在Rayleigh-Bénard对流中的沉积与悬浮情况。已沉积的固体颗粒由黑色表示，被自然对流从地面卷起再悬浮的颗粒由灰色表示。橙色“烟雾”代表温暖的上升气流。此计算通过128个英伟达V100 GPU并行得到。

• 3.多相流复杂流场的降阶模型

• 现实中的多相流大多在时间和空间上跨越多个尺度，大大增加了计算成本，阻碍了精确求解的可能性。是否能将大涡模拟的思想引入到多相流之中，从而加快多相流行为的预测？而多相流的复杂流场又该如何简化，它的降阶模型是什么样？我们探索了一些创新的、针对多相流特性的降阶模型。

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• 图：喷射流雾化后计算的界面（左图）以及通过提取复杂界面骨骼的形式得到的降阶模型（右图）

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• 图：上图：直接数值模拟得到的全尺度相场（左）和两相界面（右）。下图：过滤小尺度的同时保留大尺度清晰界面的降阶模型。

代表性论文

• X. Chen and A. Prosperetti, “Particle-resolved multiphase Rayleigh-Bénard convection,” Physical Review Fluids, vol. 9, no. 5, May 2024, issn: 2469-990X. doi: 10.1103/physrevfluids.9.054301.

• X. Chen, J. Lu, S. Zaleski, and G. Tryggvason, “Characterizing interface topology in multiphase flows using skeletons,” Physics of Fluids, Aug. 2022. doi: 10.1063/5.0109333.

• X. Chen, J. Lu, and G. Tryggvason, “Condensing smooth layers into singular sheets by weighted coordinate smoothing,” Journal of Computational Physics, vol. 431, p. 110 140, Apr. 2021. doi: 10.1016/j.jcp.2021.110140.

• X. Chen, J. Lu, and G. Tryggvason, “Interface retaining coarsening of multiphase flows,” Physics of Fluids, vol. 33, no. 7, p. 073 316, Jul. 2021. doi: 10.1063/5.0058776.

• X. Chen, J. Lu, and G. Tryggvason, “Numerical simulation of self-propelled non-equal sized droplets,” Physics of Fluids, vol. 31, no. 5, p. 052 107, May 2019. doi: 10.1063/1.5094757.

期刊论文列表

• https://orcid.org/0000-0002-6122-0635

• https://scholar.google.com/citations?user=9gEwvDAAAAAJ&hl=en

科研项目

• The effect of suspended particles on Rayleigh-Benard buoyant thermal convection (NSF), 参与

• Fast numerical simulations of low void fraction disperse multiphase systems using event-triggered communication (NSF), 参与

• Transfers at tiny scales in turbulent multiphase flows (ERC), 参与

国际学术会议报告

• 从2019至2024连续6年参与美国物理大学流体力学分会(American Physics Society/Division of Fluid Dynamics)，并做演讲

学术期刊审稿

• Computers & Fluids

荣誉和奖励

• 上海市领军人才(海外)