2026年第三届北京国际力学中心与意大利国际力学中心离散多相流研讨会

第三届北京国际力学中心与意大利国际力学中心离散多相流研讨会（The 3rd BICTAM-CISM Symposium on Dispersed Multiphase Flows）定于2026年7月22日至24日在意大利乌迪内举行。本次研讨会由北京国际力学中心（BICTAM）、意大利国际力学中心（CISM）、国际理论与应用力学联盟（IUTAM）、清华大学航天航空学院、意大利乌迪内大学以及中国科学院力学研究所共同主办。大会共同主席由意大利乌迪内大学Cristian Marchioli教授与清华大学赵立豪教授担任。

本次研讨会将继续为中欧多相流领域的研究人员和青年学者提供交流机会，聚焦该领域的重要进展，同时还将探讨未来应关注的主要问题和研究途径。研讨会将汇集来自理论、数值和实验的国际国内知名科学家，通过特邀报告、学术报告和学术海报展示等方式，促进学术交流和合作。

会议背景：自2019年北京国际力学中心（BICTAM）与意大利国际力学中心（CISM）签署合作备忘录以来，双方持续致力于促进中欧力学界的学术合作。离散多相流研讨会作为系列品牌活动之一，每两年轮流在中国与欧洲举办，旨在汇集该领域研究人员，分享前沿成果、探讨关键科学问题、展望未来研究方向。首届会议（2021年）与第二届会议（2024年）分别以线上及北京线下形式成功召开，吸引了来自十多个国家和地区的专家学者参与，取得了良好的学术反响。

以下内容为GPT视角对北京国际力学中心与意大利国际力学中心离散多相流研讨会相关领域的研究解读，仅供参考：

离散多相流研究现状

一、研究方法：模型构建与数值模拟的突破

离散玻尔兹曼方法（DBM）

DBM通过构建基于非守恒矩的相空间，将复杂系统分解为多个动理学视角，量化非平衡行为（如热力学非平衡强度、无组织能量流等）。例如，在流体不稳定性研究中，DBM揭示了热力学非平衡强度与密度不均匀性之间的强关联（相关度接近1），为界面演化与物质混合提供了新理论工具。

欧拉-拉格朗日混合模型

欧拉方法：将连续相（如气体或液体）视为连续介质，求解其质量、动量和能量方程，适用于相间相互作用强烈、颗粒尺寸小且浓度高的场景（如气液鼓泡塔反应器）。

拉格朗日方法：跟踪离散相（如颗粒或液滴）的运动轨迹，计算其位置、速度和温度变化，适用于离散相浓度较低的情况（如稀相气固流动）。

耦合机制：通过曳力模型（如Schiller-Naumann模型）耦合相间动量传递，结合自适应网格技术和并行计算，提升大规模复杂系统的模拟效率。

多物理场耦合模型

在核电领域，多相流现象常与中子学场、结构力学场、电磁场等耦合。例如，模拟核反应堆失水事故时，需同时考虑冷却剂流失、蒸汽生成、压力变化及燃料元件热工性能，多物理场耦合模型为事故预测和安全设计提供了关键支持。

二、应用领域：从工业到自然现象的广泛覆盖

能源与化工

油气储运：研究油水重力分离器内多相流流动特性，优化分离效率。

喷雾干燥：模拟液滴在热气流中的蒸发过程，控制产品粒径分布。

流化床燃烧：分析颗粒碰撞、摩擦和堆积密度对燃烧效率的影响。

环境与地质

风沙运动：通过风洞实验和数值模拟，研究沙粒跃移高度、含沙量随高度分布规律，揭示风沙流结构特征。

泥石流：模拟固液两相混合物的流动特性，评估灾害风险。

航空航天与核电

火箭尾部射流：分析气固两相流中颗粒对连续相的扰动作用。

核反应堆安全：模拟堆芯冷却剂流动、蒸汽发生器汽水分离及失水事故过程，优化热工设计。

三、发展趋势：技术融合与创新驱动

高精度实验技术

数字图像处理：结合高速摄影、全息照相和流动显示技术，捕获多相流局部空间信息，实现实时微观测量。

新型传感器：开发高灵敏度、高可靠性的光纤探针、激光多普勒测速仪（LDV）和粒子图像测速技术（PIV），提升实验数据精度。

人工智能与机器学习

模型优化：利用神经网络生成代理模型，加速复杂装备的优化迭代（如核反应堆管道设计）。

数据挖掘：分析多相流模拟数据，发现隐藏的物理规律（如颗粒碰撞频率与流速的关系）。

极端条件模拟

高参数场景：适应高温、高压、高流速等极端条件（如高温气冷堆、快中子反应堆），提升模型在复杂几何条件下的准确性。

微重力环境：研究太空探索中管道内多相流的流型转换和压降变化。

跨学科交叉

生物医学：模拟血液中红细胞和血小板的流动特性，为心血管疾病治疗提供理论支持。

材料科学：分析粉末喷涂过程中颗粒的沉积行为，优化材料表面处理工艺。

离散多相流研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、能源与化工产业

石油天然气行业

油气储运：在油水重力分离器中，离散多相流模型可优化分离效率，通过模拟油滴与水流的相互作用，减少分离时间并降低能耗。

钻井与完井：研究钻井液中固相颗粒（如岩屑）的沉降与悬浮特性，防止井壁坍塌，提高钻井安全性。

多相流计量：开发高精度多相流量计，实时监测油、气、水三相流量，提升生产数据准确性。

化工过程强化

流化床反应器：模拟催化剂颗粒与气体的混合过程，优化反应器设计，提高化工产品（如乙烯、聚丙烯）的产率。

喷雾干燥：分析液滴在热气流中的蒸发与碰撞行为，控制粉末产品粒径分布，应用于制药、食品加工等领域。

气液鼓泡塔：研究气泡上升速度与传质效率的关系，优化吸收、萃取等单元操作。

新能源开发

生物质气化：模拟生物质颗粒与气化剂的混合反应，提高合成气（CO+H₂）产率，推动清洁能源利用。

燃料电池：分析气体扩散层中液态水的排出过程，防止“水淹”现象，提升燃料电池性能。

二、环境与地质领域

大气污染控制

除尘技术：研究电除尘器或袋式除尘器中颗粒物的荷电与捕集机制，优化设备结构以降低粉尘排放。

气溶胶传输：模拟大气中PM2.5颗粒的扩散与沉降，为空气质量预报提供数据支持。

水环境治理

污水处理：分析曝气池中气泡与污水的混合效果，提高氧传递效率，降低能耗。

油污清理：研究海上溢油中油滴的分散与聚集行为，开发高效吸油材料。

地质灾害防治

风沙运动：通过风洞实验与数值模拟，揭示沙粒跃移高度、含沙量随高度分布规律，为防沙治沙工程（如草方格固沙）提供理论依据。

泥石流预警：模拟固液两相混合物的流动特性，评估灾害风险，指导山区道路与居民区规划。

三、航空航天与核电领域

航空航天

火箭发动机：分析尾部射流中颗粒（如燃料残渣）对连续相的扰动作用，优化燃烧效率并减少尾焰污染。

飞机结冰防护：研究过冷水滴在机翼表面的碰撞与冻结过程，开发电热除冰或气动除冰技术。

核电安全

堆芯冷却：模拟核反应堆失水事故（LOCA）中冷却剂流失、蒸汽生成及压力变化过程，验证应急冷却系统有效性。

汽水分离：优化蒸汽发生器内汽水分离装置设计，减少蒸汽携带水滴，防止管道腐蚀。

四、生物医学与材料科学

生物医学工程

药物输送：研究微胶囊（离散相）在血液（连续相）中的流动与释放特性，开发靶向给药系统。

血液流变学：模拟红细胞与血小板的聚集行为，分析血栓形成机制，为心血管疾病治疗提供依据。

材料加工

粉末冶金：分析金属粉末在压制过程中的流动与致密化行为，优化烧结工艺，提高材料性能。

3D打印：研究熔融沉积成型（FDM）中熔滴的冷却与堆积过程，控制打印件精度与强度。

五、其他新兴领域

食品工业

乳制品加工：模拟奶油分离过程中脂肪球的上浮行为，优化均质化工艺。

饮料灌装：研究气泡在液体中的稳定性，防止碳酸饮料开瓶后过快泄压。

农业工程

农药喷洒：分析雾滴在作物叶片表面的沉积与反弹行为，提高农药利用率并减少环境污染。

土壤侵蚀：模拟雨滴冲击下土壤颗粒的剥离与搬运过程，指导水土保持措施设计。

应用价值总结

离散多相流研究通过揭示复杂系统中多相间的相互作用机制，为各行业提供了以下核心价值：

优化工艺设计：如化工反应器、核电设备、航空航天发动机等关键装备的优化。

提升生产效率：如油气分离、喷雾干燥、粉末冶金等过程的效率提升。

保障安全环保：如大气除尘、污水处理、核事故预防等领域的风险控制。

推动技术创新：如生物医学靶向给药、3D打印精度控制等前沿技术的突破。

离散多相流领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、知名研究机构

清华大学航天航空学院

研究方向：聚焦多相流数值模拟、湍流调制机制及颗粒动力学模型构建。

成果：赵立豪教授团队在第二届北京国际力学中心与意大利国际力学中心离散多相流研讨会上，展示了基于惯性子区尺度能量通量平衡方程的湍流调制模型，其预测结果与实验数据高度吻合。

天津大学多相流测量课题组

研究方向：深耕多相流层析成像技术，涵盖电容、电阻抗、电磁及射线层析成像。

成果：国内最早开展该领域研究，实验设备完善，现正推进多模态过程成像技术工业化应用。

中科院力学研究所

研究方向：结合理论力学与实验技术，研究多相流界面演化及物质混合规律。

成果：赵建福研究员团队在国际空间站重力条件下，揭示了气泡动力学与传热性能的差异，为微重力环境多相流研究提供关键数据。

哈尔滨工业大学多相流过程工程实验室

研究方向：聚焦颗粒动理学、复杂系统多尺度分析及多相反应系统。

成果：陆慧林教授团队与美、英、法等国学者合作，开发了高效油水气分离设备与系统，技术处于国际领先水平。

北京石油化工学院机械工程学院物化分析测试平台

研究方向：围绕粒径观测、油水含量分析及多相流场测量开展研究。

成果：配备国际先进测试仪器，为油气集输处理、环保设备设计提供高质量数据支撑。

二、企业品牌

上海积鼎信息科技有限公司

核心产品：自主研发的高算力计算流体力学（CFD）软件VirtualFlow。

优势：支持单相/多相、层流/湍流模拟，基于GPU/CPU并行计算，满足大规模工业场景需求，入选石油和化工行业“十四五”数字化转型优秀案例。

大连埃斯流体技术有限公司

核心产品：阀门、流量计及工业控制设备。

优势：产品覆盖调节阀、蝶阀等二十多个系列，持有ISO9001、CE欧盟安全认证，应用于石油化工、电力等领域，并出口欧美、日韩等市场。

宁波威瑞泰默赛多相流仪器设备有限公司（原）

核心业务：多相流计量、油气分离及水处理系统研发。

优势：在生产-交接计量、高气油比多相流计量等领域处于业界领先，曾为中石油、中石化及壳牌、雪佛龙等国际能源企业提供服务。

离散多相流领域有哪些招聘岗位或就业机会

多相流仿真工程师：

岗位描述：负责多相流仿真分析，包括模型建立、求解器开发、结果分析等。

任职要求：

具备CFD（计算流体动力学）求解器编写经验，如使用OpenFOAM等软件。

掌握程序语言基础，如Fortran、C++、shell等。

熟悉有限体积法，掌握一种可压、不可压求解算法。

了解气液两相流模型（如均相模型、漂移流模型、双流体、VOF、Level Set等）或气固两相流模型（如DEM、DPM等）。

熟悉一种以上主流CFD工具软件。

具备复杂几何三维建模及网格处理能力者优先。

有核电、航空航天、石油石化等专业背景者优先。

薪资范围：年薪20-80万不等，具体取决于经验、学历和技能水平。

高性能多相流求解器研发工程师：

岗位描述：负责高性能多相流求解器的研发工作，包括算法优化、并行计算等。

任职要求：

具备扎实的数学和流体力学基础。

熟悉高性能计算和并行编程技术。

有多相流求解器研发经验者优先。

薪资范围：年薪20-60万不等，具体取决于经验、学历和技能水平。

多相流技术文档工程师：

岗位描述：负责多相流相关技术文档的编写和维护工作，包括用户手册、技术报告等。

任职要求：

具备扎实的文字功底和良好的沟通能力。

熟悉多相流领域的基本概念和技术。

有技术文档编写经验者优先。

薪资范围：年薪8-14万不等，具体取决于经验、学历和技能水平。

多相流相关领域的研发工程师：

岗位描述：在电子、半导体、集成电路、新能源等领域从事多相流相关的研发工作。

任职要求：

具备相关领域的专业背景和研发经验。

熟悉多相流模拟和分析技术。

有良好的团队协作能力和创新能力。

薪资范围：年薪15-40万不等，具体取决于经验、学历和技能水平以及所在领域和公司规模。