名师讲座
报告题目：热化学非平衡系统内能弛豫过程的理论模拟研究
报告时间：2025-05-30 09:30
报告人： 许雪飞 副教授
清华大学
报告地点：国重234会议室
报告摘要：
热化学非平衡系统，例如高超声速流动和复杂星际环境下的热化学系统，因为外部扰动时间尺度、系统达到热平衡的时间尺度、以及化学反应的时间尺度相近，其内能分布远偏离平衡态。理解其复杂的内能弛豫演化规律及其对化学反应动力学的影响是热化学非平衡系统动力学研究的关键。我们针对高超声速流动场景下的单原子-双原子分子高温碰撞振转传能过程，开展了轨迹模拟研究，观察到高温碰撞诱导的双原子分子的振转能量传递具有“激活-饱和”特性，即只有碰撞能量达到一定阈值时传能过程才能被激活，且激活后传能概率先随碰撞能量增加而上升，后稳定在一定值。基于此规律，我们发展了用于计算碰撞传能速率系数的四参数解析模型，并将其应用于模拟激波后能量弛豫过程的主方程研究。通过与已有复杂理论模型和模拟结果的对比，该解析模型的准确性、普适性、可应用性得到证实。针对极端条件下的星际场景，我们对单分子热化学非平衡反应系统的碰撞-辐射竞争活化机制进行了深入研究。基于拓展的Lindmann理论，我们提出了用于简单衡量两种活化机制主导性的无量纲数及其判据，实现了极端条件下单分子非平衡反应动力学主方程研究的精准建模。
报告人简介：
许雪飞，清华大学能源与动力工程系和燃烧能源中心长聘副教授。2001年和2006年分别获得厦门大学学士和博士学位，
2006-2008年厦门大学讲师，2008-2010和2010-2015分别在以色列耶路撒冷希伯来大学和美国明尼苏达大学从事博士后研究，2015年获国家青年人才计划加入清华大学能源与动力工程系担任副教授。主要从事清洁能源与高效储能相关的气相化学反应动力学、光化学和表界面反应的理论计算研究。
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