模拟多尺度输运过程的直接建模方法

      气体动力学的研究主要给出气体在不同尺度上的动力学规律。目前广泛使用的方法包括在宏观尺度上对波动运动进行描述的Navier-Stokes方程，以及在分子自由程尺度上对粒子传输进行处理的Boltzmann方程。然而，对于位于这两个尺度之间区域的非平衡流的描述，由于用什么物理量以及其数目的不确定性，我们目前尚无可靠的多尺度演化方程。

      在这样的背景下，一种有效的解决策略是把网格尺度当成物理尺度直接建模。在离散空间的网格尺度上建立起输运过程的演化规律。统一的气体动理学格式构造了在网格尺度上的物理量的动力学时间演化。当网格尺度相对于分子自由程发生变化时，该方法能够提供从介观尺度的粒子运动到宏观尺度的波动运动的连续而有效的描述，其中Navier-Stokes和Boltzmann方程成为其离散演化方程中的两个极限方程。在此基础上，统一气体动理学波-粒子法将粒子和波在不同尺度上的转化、交互作用和传输进行整合，给出对高速气体流动的更为有效的计算格式。这种直接建模方法已成功应用于模拟多个多尺度输运过程，包括气体动力学、稀薄流、辐射传热、中子输运、等离子体以及多相流等领域。

      徐昆1987年本科毕业于北京大学。同年通过中美联合招收物理研究生考试(CUSPEA)，1988年到美国纽约哥仑比亚大学攻读博士学位。1993年9月取得博士学位。然后在美国普林斯顿大学做博士后研究。1996年9月任职于香港科技大学数学系，助理教授（1996-2001），副教授（2001-2004），教授（2004-2013），数学系和机械航空系讲座教授（2013-至今）。现为香港科技大学张鑑泉理学冠名教授和数学系主任。曾担任北京大学工学院长江讲座教授。

      徐昆教授的研究领域主要集中在计算流体力学的数值方法。经过30年的努力，发展了计算连续流的气体动理学格式，计算非平衡流的统一气体动理学格式，以及最近发展的高阶紧致格式。曾在京都召开的第一届国际计算流体学大会ICCFD做邀请报告, 在Glassgow召开的第31届国际稀薄流会议RGD31做Bird lecture，以及在von Karman Institute for Fluid Dynamics 做第29届计算流体力学的系列讲座。现担任Advances in Aerodynamics的主编，和期刊 Computers and Fluids, Communication in Computational Physics, International Journal of Computational Fluid Dynamics的编委工作。