在能源、環境、化工等領域，普遍發生著多孔介質中多物理場耦合輸運過程（流動、傳熱、傳質、化學反應及固體結構演等過程），如燃料電池、電子芯片冷卻、熱化學儲能、核反應堆、二氧化碳地質封存及利用、油氣開采等。在這些過程中，多孔介質結構複雜、多物理場耦合緊密、微納尺度效應明顯、跨界麵輸運機理複雜。多孔介質中輸運過程對相關係統性能或過程效率起重要甚至是決定性的作用，是工程熱物理及相關學科的前沿科學問題。

　　當前研究中存在“現有實驗手段對多孔介質中複雜傳遞過程實時觀測及表征存在困難、現有多孔介質宏觀模型唯象和經驗參數多、多孔介質宏觀整體性能研究多而微觀尺度關鍵過程細節研究少”等主要問題。針對這些問題，能源與動力工程學院熱流科學與工程教育部重點實驗室陳黎教授課題組一直致力於發展孔隙尺度數值模擬方法，表征並重構多孔介質實際三維結構，基於實際結構研究多孔介質中微納米尺度的多物理場耦合輸運過程。在發展孔隙尺度及多尺度研究方法、查明關鍵物理量孔隙尺度分布規律、揭示微納尺度多場耦合過程機理、構建準確的多孔介質模型等方麵取得了相關研究成果。與東方電氣、中國核動力院、華電集團、長慶油田、塔裏木油田等單位開展合作，研究成果獲得了應用。

多孔介質複雜傳遞過程的孔隙尺度研究

　　11月9日，該項研究成果以“多孔介質複雜傳遞過程的孔隙尺度研究”（Pore-scale modeling of complex transport processes in porous media）為題在能源領域頂級期刊《能源與燃燒科學進展》（Progress in Energy and Combustion Science IF=29.4）上發表長篇綜述論文。西安交通大學陳黎教授、東京大學An He博士、瑞士蘇黎世聯邦理工學院Jianlin Zhao博士、美國Los Alamos國家實驗室Qin-Jun Kang高級研究員為論文共同第一作者，西安交通大學陳黎為通訊作者，東京大學Naoki Shikazono教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院Jan Carmeliet教授、西安交通大學李增耀教授、西安交通大學陶文銓教授為共同作者。該論文基於西安交通大學在先進孔隙尺度模型構建、方法發展及在質子交換膜燃料電池、二氧化碳地質封存、油氣開采、亞臨界沸騰等領域的工作，日本東京大學在固體氧化物燃料電池的工作，瑞士蘇黎世聯邦理工學院在油氣開采的工作，以及美國Los Alamos國家實驗室在先進孔隙尺度模型構建和方法發展方麵的工作，結合國際研究動態，全麵回顧了孔隙尺度數值方法的發展現狀、挑戰及應用，並對未來研究方向進行了展望。

　　該項研究受到國家自然科學基金、陝西省自然科學基金等多個項目的支持。陳黎教授課題組係列研究成果發表在《國際傳熱傳質》（International Journal of Heat and Mass Transfer），《計算物理》（Journal of Computational Physics），《物理評述E》（Physics Review E），《化學工程》（ Chemical Engineering Journal），《應用能源》（Applied Energy），《電源技術》（Journal of Power Sources），《水資源研究》（Water Resource Researches），《納米能源》（Nano Energy）等國際知名期刊上。