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等离子体物理教研室-王立锋

所在单位:北京应用物理与计算数学研究所

导师职称:研究员,博士生导师

电子邮箱:wang_lifeng@iapcm.ac.cn ; lif_wang@pku.edu.cn

招生专业:等离子体物理

研究方向:流体不稳定性;计算流体力学;湍流与流动稳定性;高能量密度流体物理






教育经历

2008.09–2011.07,中国矿业大学(北京)、北京应用物理与计算数学研究所,流体力学博士

2005.09–2008.09,中国矿业大学(北京)、北京应用物理与计算数学研究所,理论物理硕士

2001.09–2005.09,曲阜师范大学物理系,物理学学士

 

工作经历

2017.11–至今,  北京应用物理与计算数学研究所,研究员

2014.07–2017.11,北京应用物理与计算数学研究所,副研究员

2013.03–2014.07,北京应用物理与计算数学研究所,助理研究员

2011.07–2013.03,北京大学工学院,博士后

2010.09–2011.01,香港浸会大学数学系,研究助理

 

研究方向简介

惯性约束聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,受到国际社会的普遍重视,是目前国际研究的前沿热点之一。除聚变能源应用外,惯性约束聚变成为禁试后国防聚变研究的主要手段,是大国竞争的制高点。

目前非线性流动控制是实现惯性约束聚变面临的最大科学障碍(属于内禀困难)。惯性约束聚变非线性流动问题是流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等学科的交叉前沿研究课题。由于大规模多尺度数值模拟研究能力和高功率大型激光装置实验研究条件,近些年才刚刚具备,因此高能量密度非线性流动目前还是新兴研究课题,是崭新的流体物理研究前沿,充满了各种新奇的现象亟待探索。

此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,也是天体物理现象(如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸)中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。

由于高能量密度非线性流动研究具有聚变能源、国防工程和基础科学的强应用背景,我们研究团队近三十年,一直从事高能量密度非线性流动物理研究,提倡创新,注重理论探索和实验研究相结合,在重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等研究方面取得了一系列重要研究成果,开拓了高能量密度流体物理研究新方向,有力推动了该研究方向在国内的发展。

  

个人荣誉、所获奖项

2012年获全国蔡诗东等离子体物理奖

2013年获全国百篇优秀博士学位论文

2014年获中国工程物理研究院首届科技创新一等奖(排名第二)

2015年入选中国工程物理研究院“双百人才工程”

2016年获中央军委科学技术委员会军队科技进步二等奖(排名第二)

 


代表性研究成果

1. Lifeng Wang*, Wenhua Ye, Xiantu He, Junfeng Wu, Zhengfeng Fan, C. Xue, H. Y. Guo, W. Y. Miao, Y. T. Yuan, Jiaqin Dong, G. Jia, J. Zhang, Yingjun Li, J. Liu, M. Wang, Y. K. Ding, and W. Y. Zhang. Theoretical and simulation research of hydrodynamic instabilities in inertial-confinement fusion implosions. Sci. China-Phys. Mech. Astron. 60, 055201(2017)

2. K. G. Zhao, C. Xue, L. F. Wang*, W. H. Ye, J. F. Wu, Y. K. Ding, W. Y. Zhang, and X. T. He. Two-dimensilnal thin shell model for the nonlinear Rayleigh-Taylor instability in spherical geometry. Phys. Plasmas 26, 022710 (2019)

3. K. G. Zhao, C. Xue, L. F. Wang*, W. H. Ye, J. F. Wu, Y. K. Ding, W. Y. Zhang, and X. T. He. Thin shell mode for the nonlinear fluid instability of cylindrical shells. Phys. Plasmas 25, 092703 (2018)

4. J. Zhang, L. F. Wang*, W. H. Ye, J. F. Wu, H. Y. Guo, Y. K. Ding, W. Y. Zhang, and X. T. He. Weakly nonlinear multi-mode Rayleigh-Taylor instability in two-dimensional spherical geometry. Phys. Plasmas 25, 082713 (2018)

5. K. G. Zhao, L. F. Wang*, C. Xue*, W. H. Ye, J. F. Wu, Y. K. Ding, and W. Y. Zhang. Thin layer model for nonlinear evolution of the Rayleigh-Taylor instability. Phys. Plasmas 25, 032708 (2018)

6. J. Zhang, L. F. Wang*, W. H. Ye*, H. Y. Guo, J. F. Wu, Y. K. Ding, W. Y. Zhang, and X. T. He. Weakly nonlinear incompressible Rayleigh-Taylor instability in spherical and planar geometries. Phys. Plasmas 25, 022701 (2018)

7. H. Y. Guo, L. F. Wang*, W. H. Ye*, J. F. Wu, J. Zhang, Y. K. Ding, W. Y. Zhang, and X. T. He. Nonlinear saturation of Rayleigh-Taylor instability in a finite-thickness fluid layer. Phys. Plasmas 24, 112708 (2017)

8. J. Zhang, L. F. Wang*, W. H. Ye*, J. F. Wu, H. Y. Guo, W. Y. Zhang, and X. T. He. Weakly nonlinear incompressible Rayleigh-Taylor instability in spherical geometry. Phys. Plasmas 24, 062703 (2017)

9. L. F. Wang*, W. H. Ye, J. F. Wu, Jie Liu, W. Y. Zhang, and X. T. He. Main drive optimization of a high-foot pulse shape in inertial confinement fusion implosions. Phys. Plasmas 23, 122702(2016)

10. L. F. Wang*, W. H. Ye, J. F. Wu, Jie Liu, W. Y. Zhang, and X. T. He. A scheme for reducing deceleration-phase Rayleigh–Taylor growth in inertial confinement fusion implosions. Phys. Plasmas 23, 052713(2016)

11. L. F. Wang*, J. F. Wu, H. Y. Guo, W. H. Ye, Jie Liu, W. Y. Zhang, and X. T. He. Weakly nonlinear Bell-Plesset effects for a uniformly converging cylinder. Phys. Plasmas 22, 082702(2015)

12. L. F. Wang*, H. Y. Guo, J. F. Wu*, W. H. Ye*, Liu Jie, W. Y. Zhang, and X. T. He. Weakly nonlinear Rayleigh-Taylor instability of a finite-thickness fluid layer. Phys. Plasmas 21, 122710(2014)

13. L F Wang*, W H Ye, W Y Zhang, and X T He. Numerical investigation of nonlinear ablative single-mode Rayleigh–Taylor instability in the presence of preheating. Phys. Scr. T155, 014018(2013)

14. W. H. Liu, L. F. Wang*, W. H. Ye, and X. T. He. Temporal evolution of bubble tip velocity in classical Rayleigh-Taylor instability at arbitrary Atwood numbers. Phys. Plasmas 20, 062101(2013)

15. L. F. Wang*, J. F. Wu, W. H. Ye*, W. Y. Zhang, and X. T. He*. Weakly nonlinear incompressible Rayleigh-Taylor instability growth at cylindrically convergent interfaces, Phys. Plasmas 20, 042708(2013)

16. L. F. Wang*, J. F. Wu, Z. F. Fan, W. H. Ye*, X. T. He*, W. Y. Zhang, Z. S. Dai, J. F. Gu, and C. Xue. Coupling between interface and velocity perturbations in the weakly nonlinear Rayleigh-Taylor instability. Phys. Plasmas 19, 112706(2012)

17. L. F. Wang*, W. H. Ye*, X. T. He*, W. Y. Zhang, Z. M. Sheng, and M. Y. Yu. Formation of jet-like spikes from the ablative Rayleigh-Taylor instability. Phys. Plasmas 19, 100701(2012)

18. L. F. Wang*, B. L. Yang, W. H. Ye*, and X. T. He*. Stabilization of the Rayleigh-Taylor instability in quantum magnetized plasmas. Phys. Plasmas 19, 072704(2012)

19. W. H. Liu, L. F. Wang*, W. H. Ye*, and X. T. He*. Nonlinear saturation amplitudes in classical Rayleigh-Taylor instability at arbitrary Atwood numbers, Phys. Plasmas 19, 042705(2012)

20. L. F. Wang*, W. H. Ye*, and X. T. He*. Density gradient effects in weakly nonlinear ablative Rayleigh-Taylor instability. Phys. Plasmas 19, 012706(2012)

21. B. L. Yang, L. F. Wang*, W. H. Ye*, and C. Xue. Magnetic field gradient effects on Rayleigh-Taylor instability with continuous magnetic field and density profiles. Phys. Plasmas 18, 072111(2011)

22. W. H. Ye*, L. F. Wang*, C. Xue, Z. F. Fan, and X. T. He. Competitions between Rayleigh–Taylor instability and Kelvin–Helmholtz instability with continuous density and velocity profiles. Phys. Plasmas 18, 022704(2011)

23. W. H. Ye*, L. F. Wang*, and X. T. He*, Spike deceleration and Bubble acceleration in the ablative Rayleigh-Taylor instability. Phys. Plasmas  17, 122704(2010)

24. L. F. Wang, W. H. Ye*, Wai-Sun Don, Z. M. Sheng, Y. J. Li, and X. T. He.  Formation of large-scale structures in the ablative Kelvin-Helmholtz instability. Phys. Plasmas 17, 122308(2010)

25. L. F. Wang, W. H. Ye*, Z. M. Sheng, Wai-Sun Don, Y. J. Li, and X. T. He.  Preheating ablation effects on the Rayleigh-Taylor instability in the weakly nonlinear regime. Phys. Plasmas 17, 122706(2010)

26. L. F. Wang, W. H. Ye*, and Y. J. Li. Interface width effect on the classical Rayleigh-Taylor instability in the weakly nonlinear regime. Phys. Plasmas 17, 052305(2010)

27. L. F. Wang, W. H. Ye*, and Y. J. Li. Combined effect of the density and velocity gradients in the combination of Kelvin-Helmholtz and Rayleigh-Taylor instabilities. Phys. Plasmas 17, 042103(2010)

28. L. F. Wang, Xue C, W. H. Ye*, and Y. J. Li. Destabilizing effect of density gradient on the Kelvin-Helmholtz instability. Phys. Plasmas 16, 112104(2009)

 

其他

2014年以来担任北京大学工学院兼职教授,详见北京大学应用物理与技术研究中心(CAPT)个人网页。

研究团队多年来在贺贤土院士和张维研院士的指导下,学术思想活跃,取得了一系列重要研究成果。团队具有近十名专职研究人员和多名博士硕士生,形成了流体物理学科方向的稳定研究队伍。团队经过近30年努力,研制了多个并行版本的复杂流动流体力学程序。、

聚变能源是我们人类的梦想。激光聚变是人类目前最庞大、最复杂的超精密大型科学工程之一,是人类对物理和工程极限的挑战。惯性约束聚变非线性流动理论研究,涉及流体力学、计算科学、等离子体物理、强冲击物理、高压原子物理等学科的研究前沿,是人类所未知的高能量密度物理最前沿的探索。我们团队主要从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,获得多项自然基金和重大项目支持,热忱欢迎有志青年加入。

招收硕士、博士研究生和博士后研究人员。