海面结冰与周围流动的耦合动力学
水体中的固-液相变过程在许多自然过程和人类活动中起到重要作用。我们恰当地考虑了相变条件、水密度反转特性以及冰和水相的实际物理特性，研究了水的凝固过程。研究发现，随着热驱动力的增加，不同的流动动力学机制出现，其中冰锋和稳定及不稳定分层的水层之间出现了不同程度的耦合。通过发展一个理论模型可以很好地预测平均冰层厚度和冰层增长速度。我们研究了海水和盐水的完整凝固过程。由于糊状相的存在，所研究的体系比相同条件下的淡水凝固更加复杂。测量了不同的溶液初始盐度条件和腔体两端温差条件下，结冰达到平衡时冰层的厚度和孔隙率。我们提出了一个建立在液体和多孔介质中的自然对流系统的整体热输运特性标度率上的多层热流模型，可以在一个统一的框架内根据测量得到的冰的孔隙率预测相应的冰的厚度。
孙超，清华大学能动系、航院和燃烧能源中心教授、新基石研究员，入选国家高层次人才引进计划，获得美国物理学会会士APS Fellow以及科学探索奖。主要从事流体力学研究，研究方向为多相流和湍流。先后两次为Annual Reviews期刊撰写综述论文，应邀在“国际多相流大会”以及“欧洲湍流大会”作大会报告。在 ARFM, PNAS, Nat Phys等期刊发表论文180余篇，包括60余篇JFM和20余篇PRL，论文在谷歌学术被引用1万余次。担任《物理学评论-流体Phys Rev Fluids》和《国际多相流期刊IJMF》副主编，AMS, SCPMA, Exp Fluids, JHD等期刊编委，国际多相流大会管委会以及APS-DFD Frenkiel Award遴选委员会委员。
