CFD名人堂:Dimitri Gidaspow


"I think we created a new science"


Dimitri Gidaspow



Dimitri Gidaspow,伊利诺伊斯理工大学杰出教授(最高荣誉),谷歌引用14000+,是当今世界多相流以及流态化的先驱



Gidaspow的谷歌学术主页



误打误撞的留校



Gidaspow于1934年诞生于乌克兰的Kobeliaki,其父母从事农业相关的科研工作。第二次世界大战末期,Gidaspow跟随父母前往德国,随后在1949年移民美国。


1956年,Gidaspow在纽约城市学院拿到了学士学位,随后于1960年在布鲁克林学院拿到硕士学位。


在Gidaspow拿到硕士学位的两年后,Gidaspow攻下了伊利诺伊斯理工大学的博士学位,并继续在伊利诺伊斯理工大学从事教学科研工作。


当时Gidaspow的导师为Ralph Peck(伊利诺伊斯理工大学化学工程学院的院长)。


Gidaspow并没有打算长期在伊利诺伊斯理工大学工作,当时的他也不知道具体以后要做什么研究方向,迷迷糊糊的就留校,做一年可能就去工业界。


谁知,Gidaspow随后在伊利诺伊斯理工大学工作了50年,并开创了流态化的研究方向。



刚刚博士毕业的Gidaspow




一再的拒稿



事情起源于Chuck。


Charles Solbrig(绰号Chuck)是Gidaspow带的第一个博士研究生。Chuck于1966年在Gidaspow的课题组博士毕业后,加入了匹兹堡的一个核安全研究室。


在当时Chuck负责的项目中,Chuck是第一个推导出两相质量、动量、能量连续介质方程并进行封闭的人。


1971年末,Chuck联系Gidaspow带的另一个研究生lyczkowski,问他是否对自己的研究感兴趣并加入自己的研究室:



“我推导出了两相流的一系列模型,看起来和Bird et al.等人的单相流方程类似,过来玩玩不?”



lyczkowski当时对Chuck做的研究不知所以然。于是咨询Gidaspow,Gidaspow的回答让人出乎意料:



"Chuck在研究破管子的模型"



lyczkowski对Gidaspow的这个回答摸不着头脑,但最后还是去了。过去后第一件事,就是研究Chuck的两相流方程手稿。至今,lyczkowski依然保留着当时的手稿。


在Chuck和lyczkowski研究多相流的1973-1974年,Gidaspow慢慢的觉得他带的两个研究生的工作还挺有意思,因此频繁的往返于芝加哥和Chuck的研究室。


最后研究成果有了,但是确实反常识的:



"两相流的方程具有虚特征值?!!!"





颠覆性结论达成后。在随后的的几年中,美国反应器安全研究团队的各大专家都在讨论这个虚特征值问题。并且,他们的代码,一旦从单相流转变到多相流,就一直的发散发散再发散。


后来,远在欧洲的Spalding也听闻此事并进行商议讨论。当时的Spalding这样评价:



"Um,还行吧?还行。我觉得这些方程看起来OK"



随后。Gidaspow和lyczkowski作为主要人员,开始完善这个名为"One dimensional two-phase flow equations and their characteristics"的手稿,并与1973年12月提交至Journal of Fluid Mechanics。


JFM的编辑于1974年6月份返回了4份审稿意见。一些意见觉得还不错,但是也存在一些很尖锐的问题。现在来看,当时的一些审稿意见甚至是错误的。


这篇本可以成为多相流鼻祖的手稿,被JFM的编辑直接拒稿!



"我认为这篇文章即使修改后也没有接收的可能。"



随后的几年中,Gidaspow等一直在进行相关数学模型的工作。1976年9月6日,Gidaspow将这篇文章提交给Nuclear Science and Engineering,他们在Cover letter中坦白的说:



"这篇文章的发表历程很艰难,因为我们研究的结果和传统的观点相悖。"



投稿后的4个月,编辑回复:



"审稿人一直在拖延"



投稿后的8个月,这篇手稿的审稿意见终于返回。两个审稿人均建议大修。


投稿后的14个月后,Gidaspow等返回修改稿,并与1978年被接收。


这篇文章,自1973年提交给JFM,到最后被NSE接收,历时5年。



1978年被NSE接收的文章



同期,帝国理工大学的Spalding课题组也在研究多相流问题,并在自己的CFD软件Phoenics中植入了相关的界面滑移算法。Ruchal在当时宣称Spalding的算法是



“首次在CFD代码中被应用”



然而实际上。Gidaspow等人的SLOOP代码算法已经先于Spalding的工作。Spalding对此并未进行评价,虽然他在1970年代和Gidaspow课题组进行了大量的学术沟通。



我们开创学科



1980年后,Gidaspow继续从事多相流的数学模型研究。尤其对于气/固流动领域,Gidaspow提出的曳力模型以及固相应力模型被广泛使用,并被命名为Gidaspow drag model。


1994年,Gidaspow出版专著"Multiphase flow and fluidization continuum and kinetic theory descriptions",在这本书中,Gidaspow从动力学角度对多相流态化的数学模型进行了先驱性的描述。目前本篇巨著已经被引用4000余次。


在此书出版后,为致敬Gidaspow对流态化的先驱性工作,Gidaspow于2005年和2006年获得了Ernst W. Thiele奖以及Thomas Baron奖。


我们开创了一门学科



1970年后,起始于Chunk,Gidaspow在随后的近50年间一直在研究多相CFD模型。相关的研究发表了200多篇论文,并申请了大量专利并工业化。


几乎所有的CFD软件,如ANSYS Fluent,OpenFOAM,MFix均植入了Gidaspow的气固模型。


时至今日,Gidaspow依然经常作为颗粒技术论坛的组织者活跃在美国化学会(AIChE)的年度会议。



CFD志:


CFD界在研究CFD-PBM算法的时候,在PBM大牛Fox课题组的On the hyperbolicity of the two-fluid model for gas-liquid bubbly flows文章中看到了有关多相流特征值的讨论并进行拓展,在TFM大牛Bertodano课题组的Stability and convergence of computational eulerian two-fluid model for a bubble plume文章中,讨论了一维双流体模型的虚特征值问题,并进行溯源,找到了Gidaspow的这篇鼻祖文章。本篇文章英文素材取自网络,由徐笑笑翻译,CFD界润色。



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