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學(xué)術(shù)交流
2025年3月25日，中國科學(xué)院大學(xué)“小洪山講壇”第97講在中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所研發(fā)大樓學(xué)術(shù)報(bào)告廳舉行。本次講座以《Porous Media and free-flow coupling-from REV to pore scale and back》為題，特邀德國國家科學(xué)與工程院院士，全球知名的水文地質(zhì)與多孔介質(zhì)系統(tǒng)建模專家Rainer Helmig教授作精彩紛呈的學(xué)術(shù)報(bào)告。會(huì)議由武漢巖土所趙濤研究員和張力為研究員主持，60余名師生參加。
講座伊始，Rainer Helmig教授闡述了開展能源地下儲(chǔ)存和氣體地下儲(chǔ)存的必要性，講述了地下孔隙空間內(nèi)儲(chǔ)氣的可行性，系統(tǒng)介紹了氣體地下儲(chǔ)存的可注性和存儲(chǔ)安全性選址要求。隨后Rainer Helmig教授詳細(xì)講解了分子尺度和孔隙尺度的多相流模型，展示了如何通過非關(guān)鍵區(qū)域均一化方法將粗尺度模擬與細(xì)尺度模擬相結(jié)合以提高運(yùn)算效率，并強(qiáng)調(diào)了靜水壓力和代數(shù)計(jì)算在多相流模型中的重要性。最后Rainer Helmig教授通過比較自主開發(fā)的VE模型和傳統(tǒng)3D模型獲得的氣相飽和度剖面及氣體質(zhì)量變化曲線，指出VE模型的模擬結(jié)果和傳統(tǒng)3D模型基本一致，但計(jì)算時(shí)間僅占傳統(tǒng)3D模型的0.6%，顯著降低了計(jì)算時(shí)間。Rainer Helmig教授還詳細(xì)介紹了其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源多孔介質(zhì)流動(dòng)過程數(shù)值模擬器DuMux，該模擬器已被世界各地的科研人員用于二氧化碳地質(zhì)封存、氫氣存儲(chǔ)、能源儲(chǔ)存、污染物遷移、地下水資源管理等領(lǐng)域的研究，解決了多個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題和工程難題。
與會(huì)的師生們積極發(fā)言，踴躍提問，Rainer Helmig教授與大家進(jìn)行了深入的討論，解答了師生們關(guān)注的問題，同學(xué)們感到受益匪淺。此次講座不僅拓寬了與會(huì)師生的學(xué)術(shù)視野，也激勵(lì)大家在未來的研究道路上不斷前行，勇攀高峰。
報(bào)告結(jié)束后，吳青麗副書記向Rainer Helmig教授頒發(fā)了“小洪山講壇”紀(jì)念牌。
Rainer Helmig教授是德國斯圖加特大學(xué)水利資源與模擬工程研究所(IWS)主任、土木與環(huán)境工程系教授，長期從事C02地質(zhì)封存、地下儲(chǔ)等地下氣體儲(chǔ)存過程的數(shù)學(xué)建模研究。他是全球知名的水文地質(zhì)與多孔介質(zhì)系統(tǒng)建模專家、德國國家科學(xué)與工程院院士、美國地球物理協(xié)會(huì)(AGU)終身榮譽(yù)會(huì)員、國際多孔介質(zhì)協(xié)會(huì)(InterPore)終身榮譽(yù)會(huì)員和前主席。他在多孔介質(zhì)流動(dòng)、多相流以及地下水資源管理等領(lǐng)域享有國際聲譽(yù)。研究重點(diǎn)包括多孔介質(zhì)滲流過程的數(shù)值模擬、數(shù)值模擬跨尺度方法以及多場(chǎng)耦合過程建模，尤其在二氧化碳地質(zhì)封存、能源儲(chǔ)存和污染物遷移等應(yīng)用領(lǐng)域取得了重要成果。在國際一流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了200余篇高水平學(xué)術(shù)論文，領(lǐng)導(dǎo)了多個(gè)跨學(xué)科重大研究項(xiàng)目和國際合作項(xiàng)目,對(duì)推動(dòng)水文地質(zhì)學(xué)和環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。