课题组本科毕业生吴天祎研究成果发表于《Journal of Aerosol Science》

本站讯（通讯员：付建红）2022年12月30日，气溶胶领域国际权威期刊《Journal of Aerosol Science》在线刊发了课题组题为“Clustering and collision of Brownian particles in homogeneous and isotropic turbulence”的最新研究成果。第一作者为课题组本科毕业生吴天祎，通讯作者为陈晟副研究员。

纳米颗粒在湍流场中的碰撞和团聚过程普遍存在于自然界和工业生产中。碰撞核的准确确定对采用群平衡方法预测纳米颗粒粒径分布演化具有重要意义。湍流局部聚集效应和布朗随机运动对布朗颗粒的碰撞过程存在相互竞争的效果。现有的碰撞核模型仅考虑了布朗运动的影响，而未将湍流影响纳入其中，因此亟需探究湍流效应和布朗效应对颗粒碰撞的耦合作用。

该工作采用DNS耦合Langevin方程的方法，探究了均匀各向同性湍流中的布朗颗粒在不同颗粒惯性和布朗运动强度下的空间分布、相对运动和碰撞核的变化规律。研究发现：（1）布朗运动对小尺度湍流聚集效应具有均匀化作用，径向分布函数水平段范围可根据布朗运动分布律估计；（2）颗粒径向相对速度受到布朗随机速度线性叠加增强，并根据速度叠加机制预测了颗粒间距趋于零时的渐进行为；（3）利用径向分布函数和径向相对速度的渐进分析，构建了远小于Kolmogorov尺度的纳米颗粒湍流碰撞核模型。

吴天祎同学大三以来，积极参与课题组科研活动，曾获“华中科技大学2022届本科生优秀毕业设计（论文）”、“荣誉学士学位”等荣誉。在课题组的推荐之下，目前已入学清华大学攻读博士学位。课题组欢迎优秀本科同学参与科研活动。

（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2022.106134）