顆粒是人類處理的僅次于水的第二大物質。據統計，大約70%的工業最終產品或中間產品是以顆粒形式存在的——例如，每年高于40%的化工產品附加值（約610億美元）是與顆粒技術密切相關的。因其在工業生產中隨處可見，因此在理解顆粒的性質、操控其行為方面的任何微小改進，都可以帶來巨大的經濟效益。

顆粒是許多產品的存在形式

但是，人們對顆粒的理解依舊很不完善，其中最難的，就是在顆粒尺度下研究顆粒的行為。對于許多工業過程的設計、控制和優化來說，對控制顆粒行為的原理的理解非常重要，能直接制約著工業生產的水平。比如說先進陶瓷的制備，通過控制粉料的顆粒大小，就能在提高陶瓷的力學性能上發揮積極作用。

為了更準確、便捷地研究顆粒科學，近年來中國工程院外籍院士、澳大利亞工程院院士余艾冰先生帶領團隊一直在進行顆粒系統的仿真模擬研究，即通過嚴格建模和仿真來模擬不同時間和長度范圍內的顆粒—顆粒和顆粒—流體相互作用的顆粒系統，來理解控制顆粒行為的基本原理。

工業過程模擬與優化研究所成立

余艾冰院士認為，利用計算機技術、大數據去進行顆粒行為的仿真模擬，去實現工業過程智能，是未來在顆粒科學技術和工業過程中的重大突破口。對于相關技術的研發，需解決六大核心問題：

1.構建數學關系式和工業應用

2.顆粒-顆粒之間以及顆粒-流體之間的相互作用力的確立

3.不同顆粒體系顆粒尺度上的模擬

4.開發用于過程模擬的顆粒體系的流變方程和其他相關技術

5.對模擬結果從微觀到宏觀的分析

6.顆粒尺度上顆粒-流體之間的傳熱和傳質

為了便于企業應用，余艾冰院士及其團隊將“顆粒系統的仿真與模擬”相關技術成果整合到自主研發的過程仿真軟件中，促進其實際應用。目前，這項技術已成功應用于多個工業領域，包括礦業、冶金、材料、納米技術、醫藥、能源及環保等。除此之外，也根據相關原理，開發出了可用于不同領域的研發產品，包括干粉吸入器（醫藥用途）、3D納米薄膜打印設備等。

對顆粒系統進行仿真和模擬的”過程仿真軟件”

應用場景舉例

如果您對”顆粒系統的仿真與模擬”這樣的前沿技術感興趣，并希望與余艾冰院士深入交流合作，誠摯邀請您參加將于2024年6月11日至13日在廣州日航酒店舉辦的“2024首屆中國粉體工業百人論壇”。余艾冰院士將在此次論壇上詳細講解相關內容，敬請關注并光臨指導。

關于報告人

余艾冰教授是澳大利亞工程院院士、澳大利亞科學院院士、中國工程院外籍院士，及澳大利亞蒙納士大學副校長、蒙納士大學蘇州校區校長和澳大利亞計算顆粒技術研究中心主任。他是顆粒科學與技術和過程工程領域杰出的科學家，是顆粒填充、顆粒及多相流、以及計算機模擬與仿真多個研究領域的專家, 至今已發表1200篇學術論文(其中近850篇發表于SCI國際學術期刊)，已經培養50多名博士后和130多名博士, 其科研成果被廣泛應用于礦冶、材料和化工等工業。他目前是Powder Technology和Granular Matter期刊的執行編輯，Handbook of Powder Science and Engineering的主編, 在其研究領域內曾任超過20個學術期刊任編委。

粉體百人論壇