[00148902]高努森数下重力对流和布郎运动并存气溶胶粒子的碰并

本成果为国家自然科学基金资助项目，研究起始与1999年1月，完成于2001年12月。本成果应用统计理论方法，研究高努森数下自由分子体系中的气溶胶粒子的碰并过程。从而在国际上第一次得到了在高努森数下自由分子体系中气溶胶粒子的，重力对流和布朗运动耦合碰并统计理论。该理论含5个创新点：（1）建立了自由分子体系中粒子对统计对分布方程； （2）用奇异扰动法求解该方程，得到了弱重力与强布朗耦合碰并率，精确到Pe数平方的渐近展式；（3）使用边界层理论的方法求解自由分子体系中的对分布边界层方程，得到了在甚高Pe数下重力碰并捕获系数的解析解；（4）利用在重力碰并与布朗碰并之间存在一极小点的事实，得到了高与中Pe数条件下，耦合碰并的内插展式；（5）发现自由分子体系中的碰并率要远大于连续介质中的碰并率，最大可大1-3 个数量级。从上可见，本成果所得到的理论，已经在本问题范围中突破了Smoluchowski两种极限碰并理论（重力碰并和布朗碰并）的限制，并在平流层与有关工业中有应用前景。成果已在国内外同行中引起兴趣。广东气象学会和中山大学大气科学系，以及美国气溶胶学会会刊编委和韩国光州理工学院环境工程K.W.Lee教授曾分别邀我讲学。第8届亚洲流体力学大会邀我为工业流体力学会议主席。以上讲学与国际交流活动均得到成功。我们的基金项目成果得到国内外专家的高度评价，经住了国际同行的检验，并荣获国家自然科学奖。（1999年度，三等）