Charles Meneveau
Charles Meneveau | |
|---|---|
 Charles Meneveau 2018
| |
| Född | 1960 Paris, Frankrike
|
| Nationalitet | amerikansk |
| Titel | LM Sardella Professor |
| Akademisk bakgrund | |
| Alma mater | |
| Avhandling | "Turbulensens multifraktala natur" (1991) |
| Doktorand rådgivare | KR Sreenivasan |
| Hemsida | |
Charles Meneveau (född 1960) är en fransk-chilensk född amerikansk vätskedynamik, känd för sitt arbete med turbulens , inklusive turbulensmodellering och beräkningsvätskedynamik .
Charles Meneveau, Louis M. Sardella professor i maskinteknik och biträdande direktör för Institute for Data Intensive Engineering and Science ( IDIES) vid Johns Hopkins University , fokuserar sin forskning på att förstå och modellera hydrodynamisk turbulens och på komplexitet inom vätskemekanik i allmänhet. Han kombinerar beräkningstekniska, teoretiska och experimentella verktyg för sin forskning, med tonvikt på turbulensens flerskaliga aspekter, med hjälp av verktyg som modellering i subgrid-skala, nedskalningstekniker och fraktalgeometri, och tillämpningar för Large Eddy Simulation (LES). Han banade väg för användningen av Lagrangian dynamisk procedur för sub-grid skala modellering i large-eddy simulation (LES) av turbulens. Hans senaste arbete inkluderar användningen av LES för vindenergirelaterade applikationer och utvecklingen av Johns Hopkins Turbulence Database för att dela storskaliga datamängder från beräkningar av beräkningsvätskedynamik med hög kvalitet.
Utbildning
1989: Ph.D. i maskinteknik, Yale University, maj 1989
1988: Master of Philosophy, Yale University, 1988
1987: Master of Science, Yale University, 1987
1985: BS i maskinteknik, Universidad Técnica Federico Santa María, Valparaíso (Chile), 1985
Hans Ph.D. rådgivare var KR Sreenivasan och hans avhandling handlade om den multifraktala naturen hos småskalig turbulens. På Yale fick han också informellt råd av BB Mandelbrot .
Karriär och forskning
Meneveaus postdoktorala tjänst var vid Stanford University /NASA-Ames's Center. Han har varit på fakulteten vid Johns Hopkins University sedan 1990. Hans huvudsakliga anställning är vid institutionen för maskinteknik med sekundära utnämningar på institutionerna för miljöhälsa och teknik samt fysik och astronomi .
Professor Meneveaus forskning är inriktad på att förstå och modellera hydrodynamisk turbulens och komplexitet inom vätskemekanik i allmänhet. Särskild tonvikt läggs på turbulensens flerskaliga aspekter, med hjälp av verktyg som modellering i subgrid-skala, nedskalningstekniker och fraktalgeometri. Tillämpningar av resultaten på Large Eddy Simulation (LES) har underlättat tillämpningar av LES på tekniska, miljömässiga och geofysiska flödesfenomen. För närvarande fokuserar Meneveau på tillämpningar av LES för vindenergi och vindkraftsparkers vätskedynamik, på att utveckla avancerade väggmodeller för LES, på modellering av oljespridning i havet, samt på att bygga "big-data"-verktyg för att dela mycket stora data uppsättningar som uppstår i beräkningsvätskedynamik med breda grupper av forskare och ingenjörer runt om i världen
Bland Meneveaus huvudsakliga bidrag är framsteg inom turbulensmodellering och stora virvelsimuleringar. Framstegen möjliggjordes genom att belysa egenskaperna hos de småskaliga rörelserna i turbulenta flöden och tillämpa de nya insikterna på utvecklingen av avancerade subgrid-skalamodeller, såsom den Lagrangska dynamiska modellen. Denna modell har implementerats i olika forsknings- och CFD-koder med öppen källkod (t.ex. OpenFoam) och utökat tillämpbarheten av Large Eddy Simulations till komplexa geometriflöden av ingenjörs- och miljöintresse, där tidigare modeller inte kunde användas.
Bland tillämpningsområdena för Large Eddy Simulation som eftersträvas i Meneveaus grupp är studiet av komplexa flöden i stora vindkraftsparker. Med hjälp av de förbättrade simuleringsverktygen såväl som vindtunneltester identifierade Meneveau och hans kollegor den viktiga processen med vertikal indragning av kinetisk energi från medelflödet i en rad vindturbiner. Denna forskning har klargjort de mekanismer som begränsar vindkraftverkens prestanda i en tid då det finns en enorm tillväxt i vindkraftsparker. Forskningen har lett till nya tekniska modeller som kommer att möjliggöra bättre designade vindkraftsparker, vilket ökar deras ekonomiska fördelar och hjälper till att minska utsläppen av växthusgaser från fossila bränslen.
Meneveau har deltagit i ansträngningarna att demokratisera tillgången till värdefull "big data" i turbulens. Som biträdande chef för JHU:s Institute for Data Intensive Engineering and Science arbetade han med ett team av datavetare, tillämpade matematiker, astrofysiker och vätskedynamiker som byggde JHTDB (Johns Hopkins Turbulence Databases). Detta öppna numeriska laboratorium ger forskare från hela världen användarvänlig tillgång till stora datamängder som härrör från direkta numeriska simuleringar av olika typer av turbulenta flöden. Hittills har hundratals forskare över hela världen använt data, och flödesdata på över hundra biljoner punkter har tagits från databasen. Systemet har visat hur "big data" som härrör från stora numeriska simuleringar i världsklass kan delas med många forskare som saknar de enorma superdatorresurser som behövs för att generera sådan data.
Meneveau har också utfört banbrytande forskning om att förstå flera flerskaliga aspekter av turbulens. Som en del av sitt doktorandarbete vid Yale i slutet av 1980-talet etablerade Meneveau och hans rådgivare Prof. KR Sreenivasan fraktal- och multifraktalteorin för turbulenta flöden och bekräftade teorin med hjälp av experiment. Gränssnitt i turbulens visades ha en fraktal dimension på nästan 7/3, där 1/3-exponenten över värdet av två som gäller för släta ytor kunde relateras till den klassiska Kolmogorov-teorin. Och ett universellt multifraktalt spektrum etablerades, vilket ledde till en enkel kaskadmodell, som sedan har tillämpats på många andra fysiska, biologiska och socioekonomiska system. Senare, som postdoc vid Stanford Universitys Center for Turbulence Research under ledning av Prof. P. Moin , var Meneveau banbrytande för tillämpningen av ortogonal wavelet-analys på turbulens, och introducerade konceptet wavelet-spektrum och andra skalberoende statistiska mått på variabilitet.
Priser, utmärkelser, sällskap och tidskriftsredaktioner
Utmärkelser
2021: Mottagare, 2021 Fluid Dynamics Award från American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), "för att främja både den teoretiska och praktiska förståelsen av turbulens genom banbrytande modelleringstekniker och tillämpningar av simulering av stora virvel."
2018: Vald medlem, National Academy of Engineering (NAE), "för bidrag till turbulens i småskalig dynamik, simuleringar av stora virvel, vindkraftsparkers vätskedynamik och ledarskap inom vätskedynamiken".
2016: Tilldelad hedersdoktor från Danmarks Tekniska Universitet , Doctor Tecnices, Honoris Causa för "Enastående och mycket innovativa vetenskapliga prestationer inom vätskedynamik, särskilt för hans arbete med turbulens och atmosfärsfysik och dess tillämpningar på vindenergi".
2014-2015: Mellanvästern mekaniklektor
2012-2013: Fulbright Scholar, USA-Australien Fulbright-stipendium
2012: Stanley Corrsin Lektor, Johns Hopkins University
2011: Första mottagare av Stanley Corrsin Award från American Physical Society, citat: "För hans innovativa användning av experimentella data och turbulensteori i utvecklingen av avancerade modeller för simuleringar med stora virvel, och för tillämpningen av dessa modeller på miljö, geofysiska och tekniska tillämpningar.”
2005: Utländsk motsvarande medlem av Chilenska vetenskapsakademin
2005: Utnämnd till Louis M. Sardella-professuren i maskinteknik
2004: UCAR Outstanding Publication Award för medförfattarskap till uppsatsen av Horst et al., som publicerades i J. Atmospheric Science
2003: Johns Hopkins University Alumni Association Excellence in Teaching Award
2001: François N. Frenkiel Award for Fluid Mechanics, American Physical Society
1989: Henry P. Becton Prize for Excellence in Research, Yale University
1985: Premio Federico Santa María, UTFSM Valparaíso, Chile
Samhällen
American Academy of Mechanics, Fellow.
American Society of Mechanical Engineers, Fellow.
American Physical Society, Fellow.
Pi Tau Sigma , hedersmedlem
American Geophysical Union, medlem.
American Institute for Aeronautics and Astronautics, Senior Member.
Redaktörskap
2010 – Nuvarande: Biträdande redaktör, Journal of Fluid Mechanics
2019: Ordförande, American Physical Society, Division of Fluid Dynamics
2008–Nu: Nyckeldeltagare i utvecklingen och underhållet av JHTDB (Johns Hopkins Turbulence Databases) öppna numeriska laboratorium
2003-2015: Chefredaktör, Journal of Turbulence
2005-2010: Biträdande redaktör, Journal of Fluid Mechanics
2005-2010: Ledamot, redaktionskommitté, Annual Rev. of Fluid Mechanics
2001–Närvarande: Ledamot, advisory board, Theor. & Komp. Vätskedynamik
2001-2003: Biträdande redaktör, Physics of Fluids
2003: Gäst associerad redaktör, Annual Reviews of Fluid Mechanics
Tidskriftspublikationer
Google Scholar-sidan
externa länkar
| Allmän | |
|---|---|
| Vetenskapliga databaser | |
| Övrig | |
