报告题目：大气湍流及颗粒物测量无人机实验平台及流场重建技术开发

报告嘉宾：李程 副教授（广东以色列理工学院）

主 持 人：牛小东 教授

报告时间：2024年12月13日（周五）上午 10:00

报告地点：科技楼521会议室

报告摘要：

大气湍流与颗粒物相互作用的研究对环境科学、气象学及流体力学具有重要意义，但实现二者原位测量往往面临技术复杂性与成本高昂等挑战。本研究开发了一种经济高效的无人机实验平台，用于表征大气湍流特性和颗粒物分布。该系统集成了全尺度超声风速仪（20 Hz）和多分辨率数字全息系统，可测量颗粒物粒径分布（1 μm至1 mm），以及湍流风速及其时空特性。在气象塔附近的基准测试表明，校正后风速误差控制在10%以内。平台结合物理信息神经网络（PINNs），探索从稀疏测量数据中重建流场和颗粒场的技术途径。该平台支持多种飞行模式，可获取大气边界层湍流参数、颗粒物粒径分布、云雾含水量等关键数据。在一次1000米高度的测试中，系统成功采集了云层内液滴分布与湍流特性数据，结果显示云层内不同位置的液滴粒径和湍流强度存在显著差异。本研究从湍流测量到流场重建，展示了流体力学实验与数据科学结合的可能性，为研究大气湍流、气溶胶及云雾动力学提供了新的工具。平台的开发与应用不仅促进了高雷诺数湍流的深入研究，还在海上风电及环境监测等领域展现广阔应用潜力。

报告人简介：

李程博士本科毕业于北航，获工程力学和数学学位，硕博毕业于约翰霍普金斯大学获机械工程博士学位，曾在美国能源部-国家能源技术实验室和明尼苏达大学进行博士后研究。目前任职于广东以色列理工学院，担任机械系副教授、博士生导师，同时兼任机械系副系主任。李程博士专注于实验流体力学研究，尤其是实地测量领域。研究领域包括超大尺度PIV技术开发与应用、海底边界层流动实地测量，以及大气湍流与雪花沉降动力学研究。回国后，他致力于开发用于测量大气湍流和颗粒场的无人机实验平台，结合全息成像技术、多尺度风场测量系统及重建方法，为研究大气湍流与颗粒物的相互作用提供新手段。其研究成果已在JFM、IJMF、JGR: Oceans、CEJ、JWEIA、CES等重要期刊上发表。

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2024年12月11日