蒙面导师 | 儒师春风育桃李——林建忠教授专访（上篇）

林建忠，1991年获北京大学博士学位，1994年晋升教授，现任浙江大学求是特聘教授，国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项总体专家组成员，中国力学学会理事，《力学与实践》主编，Applied Mathematics and Mechanics、《排灌机械工程学报》副主编，Journal of Hydrodynamics编委会副主任以及《力学学报》等国内外10余家学术刊物编委等职务。

 国家杰出青年基金获得者，获国务院政府特殊津贴，入选“全国百千万人才工程”第一、二层次，教育部“跨世纪优秀人才”,浙江省特级专家，浙江省有突出贡献中青年专家，首批入选浙江省“新世纪151人才工程”重点资助培养对象，浙江省高校首批中青年学科带头人，首批入选浙江省自然科学基金青年科技人才专项培养计划(省杰青)，浙江省优秀科技工作者，获陆增祺高科技奖励基金一等奖。

  曾任中国计量测试学会副理事长、全国质量监管重点产品检验方法标准化技术委员会副主任委员、教育部高等学校力学类专业教学指导委员会委员、中国力学学会常务理事、中国空气动力学学会理事、中国力学学会流体力学专业委员会副主任、全国多相流与非牛顿流专业组组长、全国工业与环境流体力学专业组副组长、浙江省力学学会理事长、浙江省科学技术协会常委、浙江省国际科学技术合作协会常务理事、浙江省科技咨询委员会委员、北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室学术委员会委员、International Journal of Multiphase flow副主编、Journal of Aerosol Science编委等职务。

曾任浙江大学流体工程研究所副所长、所长，浙江大学力学系副主任、主任，杭州应用工程技术学院副院长、院长，浙江科技学院院长，中国计量学院院长，中国计量大学校长。

从事多相流、湍流、微纳尺度流、流体机械等研究，主持国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目、国家攻关等科研项目40余项，出版专著8部，与学生及团队成员合作发表论文730余篇，其中SCI收录论文320余篇，授权发明专利 20余项，获国家科技进步一等奖、高校科研优秀成果一等奖、浙江省科学技术一等奖等省部级科技奖10余项。

 给研究生、本科生授课10余门，出版教材2部，培养博硕研究生80余人，获国家教学成果二等奖、浙江省教学成果一等奖、浙江大学教学成果一等奖、浙江大学研究生教学成果导师一等奖。

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答：胡萧已经到浙江理工大学工作了，他所研究的是多相流中的固体粒子在液体中的运动，如在圆管、槽道流中运动的固体粒子所处的平衡位置以及多个粒子在运动过程中的自组织现象。所谓自组织现象，例如固粒刚进到管道时可能是分散、没有规律的，运动一段距离后有可能形成链状或串状结构。在很多实际应用中，要对管道中运动的固粒进行分离或聚焦，我们的这个研究对此有指导作用。

该研究的亮点是对不同形状的颗粒在具有复杂特性的流体中运动时的平衡位置和成链机理进行了系统研究。最大突破是揭示了颗粒形状、浓度、尺度，流体惯性、粘弹性、剪切变稀特性对颗粒平衡位置、间距、颗粒链特性影响的规律。

胡箫是硕士研究生毕业后考来读博的，他原来的专业不是力学，但他很用功，读博后很快地就进入角色，熟悉了相关领域的知识、研究背景和动态。四年学制他只用了三年，提前一年毕业，这比较少见，提前毕业的条件是要发表3篇及以上的top论文，他满足这个条件，博士学位论文盲审的5位专家评语都是优秀，这也说明了论文的质量。

问：对于这样一个优秀的成果，从产生idea到做出好的东西，这个过程您是如何指导或者引导学生的呢？

答：过程比较平常，没有什么特别的地方，他研究的内容是国家自然科学基金重点项目的一个部分，属于理论基础研究。我首先在宏观上给他一个明确的研究方向，即把研究聚焦在非圆球形颗粒和复杂流体这两个方面，因为圆球形颗粒和简单流体的研究成果已有不少，非圆球形颗粒和复杂流体的研究虽然也有，但很不充分。研究方向是导师需要给出的，否则学生可能会走不少弯路。在确定好方向以后，我建议他三步走，第一步是查资料，通过查阅资料，凝练出值得研究并且在有限的时间里研究得了的科学问题，凝练出的问题导师要把关，因为学生可能不一定能把握得很准；第二步是确定以数值模拟为主的研究方式，具体环节让学生自己去揣摩、摸索和掌握；第三步是实验研究，这里的实验不单是验证数值模拟结果的可靠性，还要从实验研究中得到一些新的结论，毕竟有些结果数值模拟无法准确给出。以上是概括了的指导过程。当然，学生在研究出结果后要写论文并向学术刊物投稿，这个过程我花了很多精力。

问：您在流体力学的研究方面取得了很大的成就，请问您对您所在的研究方向的未来有什么展望或者理解？

答：对于多相流这一研究方向，我归纳了一下主要有4个难点。第一个难点是连续相流动的复杂性，如湍流、复杂几何结构流场；第二个难点是离散相的复杂性，如纳米尺度颗粒、非球形状颗粒、自驱动颗粒；第三个难点是连续相物理性质的复杂性，如粘性对剪切的依赖性、粘弹性；第四个难点是相间作用以及导致的现象，如颗粒聚集、相分离、相变等。

我们从上世纪80年代开始到现在，针对多相流的难点，已形成了具有系统性、逻辑性的研究特色，先后研究了第一个难点的复杂连续相流动的多相流，如叶轮机械多相流、湍流和拟序结构流场多相流；第二个难点的复杂离散相多相流，如柱状颗粒多相流、纳米颗粒多相流；第三个难点的复杂连续相物性多相流，如非牛顿流体多相流。

 目前以及接下来的研究工作主要是自驱动颗粒在复杂流体中的动力学特性，该研究包含第二个难点即含非球形状颗粒、第三个难点即粘性对剪切依赖性和粘弹性流体、第四个难点即与相间作用相关的颗粒聚集以及相分离。

自驱动颗粒多相流的研究意义来自于其普遍性和复杂性，它广泛存在于自然界和实际应用中，如自然界中细胞、细菌、真菌、藻类、原生动物、运动蛋白质，实际应用中的人工合成颗粒、生物降解催化颗粒、生物标志物和造影剂、微型游动器件和机器人等在流场环境中的运动，都属于自驱动颗粒多相流。自驱动颗粒多相流的复杂性就不言而喻了，除了具有被动颗粒多相流的复杂性之外，另外还有因自驱动方式不同导致的复杂性以及自驱动力与外力耦合导致的复杂性。