Рассел Кинг
Рассел Кинг | |
---|---|
Национальность | Американский |
Род занятий | -механик Инженер , математик , физик и академик. |
Академическое образование | |
Образование | Колорадская горная школа Университет Колорадо в Денвере Калифорнийский университет в Беркли |
Диссертация | Численные и аналитические исследования процессов фазового перехода (1992 г.) |
Академическая работа | |
Учреждения | Университет Северной Каролины в Шарлотте |
Рассел Кианини — американский -механик инженер , математик , физик и академик. Он является профессором машиностроения и инженерных наук в Инженерном колледже Уильяма Стейтса Ли Университета Северной Каролины в Шарлотте . [ 1 ] Он является лауреатом Премии Кирка Брайана 2020 года за вклад в область геологии четвертичного периода . [ 2 ]
Исследования Кианини сосредоточены на молекулярной гидродинамике, гидродинамике , прикладной математике и статистической механике , с основным интересом к случайным процессам , приложениям методов функций Грина и использованию механики жидкостей . В 1998 году он опубликовал в Интернете набор конспектов курса Advanced Viscous Flow, который соответствовал расширенным домашним заданиям и экзаменационным задачам, разработанным Стивеном Моррисом в Калифорнийском университете в Беркли. [ 3 ]
Образование и ранняя карьера
[ редактировать ]Кианини получил степень бакалавра химического машиностроения в Горной школе Колорадо в 1983 году и получил степень магистра машиностроения в Денверском университете Колорадо в 1987 году. Он работал аспирантом-исследователем в Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) Эймса. Исследовательский центр с 1988 по 1989 год и был членом ВМС США с 1984 по 1990 год. В 1992 году он получил степень доктора философии. Степень бакалавра машиностроения в Калифорнийском университете в Беркли, защитив диссертацию на тему «Численные и аналитические исследования процессов фазового перехода». [ 4 ]
Карьера
[ редактировать ]Получив докторскую степень, Кианини начал свою академическую карьеру в качестве доцента кафедры машиностроения в 1992 году в Университете Северной Каролины в Шарлотте, а в 1998 году получил звание доцента. С 2007 года он работает профессором кафедры механики. Инженерные науки и инженерные науки в Инженерном колледже Уильяма Стейтса Ли Университета Северной Каролины в Шарлотте. [ 1 ]
В Центре космических полетов имени Маршалла НАСА Кианини сосредоточился на изучении зависящего от высоты разделения турбулентного пограничного слоя и случайной динамики ракет , особенно в ракетах масштаба Сатурн-V. Во время работы в техническом центре Alcoa в Питтсбурге он разработал теоретические и обратные методы прогнозирования и контроля теплопередачи в процессах высокоскоростной прокатки металлов. [ 5 ] [ 6 ] Кроме того, работая в Центре морских научных исследований в Университете Северной Каролины в Уилмингтоне , он создал прогностическую модель для анализа циркуляционного переноса питательных веществ и массы в костях куриных эмбрионов. [ 7 ] Кроме того, в Центре точной метрологии Университета Северной Каролины в Шарлотте он моделировал высокоточные термоаттенюаторы/контроллеры с насадочным слоем. [ 8 ] и применил PIV- скорость к процессам вибрационной отделки. [ 9 ]
Исследовать
[ редактировать ]Научные интересы Кианини охватывают области фундаментальной физики жидкостей и математических задач, с особым интересом к физическому, аналитическому и вычислительному моделированию молекулярной динамики в полярных и неполярных жидкостях. [ 1 ]
Физическое моделирование динамики одиночных молекул в неполярных жидкостях
[ редактировать ]Исследования Кианини были сосредоточены на жидком состоянии и динамике отдельных молекул, происходящих во временных масштабах от микросекунд до фемтосекунд (10 −6 до 10 −15 ). Используя неравновесные статистические и квантово-механические аргументы, он сделал два важных открытия: появление вязкости и возникновение самодиффузионных молекулярных прыжков, вызываемых фононами в жидкостях. Эта работа дала объяснение этим явлениям. Кроме того, он разработал и протестировал самосогласованную модель Ланжевена для описания динамики одиночных молекул в жидком состоянии. [ 10 ] [ 11 ]
Метод начальной загрузки для (стохастической) оценки функции Грина
[ редактировать ]Кианини работал над применением функции Грина и представил новую технику решения физических задач, определяемых линейными уравнениями в частных производных, включая уравнение Шредингера (квантовая механика), уравнения Максвелла (классический электромагнетизм) и линеаризованные уравнения Навье-Стокса (механика жидкости). ). Он устранил основное ограничение, связанное с методами функций Грина, используя стохастические процессы, в частности случайные блуждающие устройства, для оценки высокоточных и неспецифичных для конкретной задачи функций Грина. [ 12 ] В начале проекта он представил три стохастических метода решения нестационарных скалярных задач переноса в ограниченных однофазных областях, включая задачи Дирихле, Неймана и/или смешанные начально-краевые задачи. [ 13 ] Затем он предложил структуру, которая объединила методы функции Грина (ФГ) с методами теории случайных процессов, что позволило решить проблемы нелинейной эволюции. [ 14 ]
Разработка доступного, динамически эквивалентного молекулярно-гидродинамического аналога.
[ редактировать ]Кианини провел серию экспериментальных и теоретических исследований в Университете Северной Каролины в Шарлотте с целью разработки экспериментально доступных аналогов молекулярных гидродинамических систем в жидком состоянии и продемонстрировал, что вибрирующие слои керамических зерен с высокой реституцией - от коротких времен и длин межчастичных столкновений до длинных многочастичных потоков масштабы – динамически эквивалентны плотной (жидкой) молекулярной гидродинамической системе. [ 15 ] Он исследовал потенциал [ 16 ] и использование скорости изображения частиц (PIV) в качестве диагностического инструмента для изучения фундаментальных особенностей, связанных с вибрационной отделкой, и для разработки системно-независимых стратегий управления. [ 9 ] Кроме того, он представил метод измерения кинематической вязкости гранулированных потоков с использованием эксперимента по сопротивлению цилиндра с низким числом Рейнольдса. [ 17 ]
Другие вклады
[ редактировать ]Кианини также внес вклад в физическое моделирование процессов разрушения горных пород, вызванных воздействием окружающей среды, а также в разработку вычислительных и теоретических, прямых и обратных моделей различных операций обработки материалов. [ 18 ] [ 19 ] С 1992 года его исследования были сосредоточены на аналитическом моделировании проблем потока жидкости, включая вторичное течение, термокапиллярное течение и течение, обусловленное плавучестью, в жидкостных муфтах. [ 20 ] линейные и нелинейные волны на цилиндрических менисках, [ 21 ] сверхзвуковые и гиперзвуковые течения различной геометрии, эволюция ударной цепи в сверхзвуковых соплах, [ 22 ] и турбулентный отрыв пограничного слоя в соплах ракет, а также проблемы массо- и теплопереноса. Он также работал над оптимизацией вычислений для планирования неинвазивной криохирургии. [ 23 ]
Награды и почести
[ редактировать ]Избранные статьи
[ редактировать ]- Ортега, Джозеф К.Е.; Зер, Эдвин Г.; Кианини, Рассел Г. (сентябрь 1989 г.). «Эксперименты по ползучести и релаксации напряжений in vivo для определения растяжимости стенок и порога текучести спорангиофоров фикомицетов» . Биофизический журнал . 56 (3): 465–475. Бибкод : 1989BpJ....56..465O . дои : 10.1016/S0006-3495(89)82694-3 . ПМК 1280500 . ПМИД 19431745 .
- Кианини, Р.Г.; Рубинский, Б. (1990). «Плазменно-дуговая сварка в условиях нормальной и невесомости» . Сварочный журнал . 69 (6): 41–50.
- Кианини, Р.Г.; Рубинский, Б. (1 ноября 1992 г.). «Оптимизация многозондовой криохирургии». Журнал теплопередачи . 114 (4): 796–801. дои : 10.1115/1.2911885 .
- Кианини, Рассел Г.; Рубинский, Борис (сентябрь 1993 г.). «Трёхмерное моделирование процесса плазменно-дуговой сварки». Международный журнал тепломассообмена . 36 (13): 3283–3298. Бибкод : 1993IJHMT..36.3283K . дои : 10.1016/0017-9310(93)90011-T .
- Линг, Сяньу; Кианини, Рассел Г.; Черукури, HP (7 марта 2003 г.). «Неитерационный метод конечных элементов для решения обратных задач теплопроводности». Международный журнал численных методов в технике . 56 (9): 1315–1334. Бибкод : 2003IJNME..56.1315L . дои : 10.1002/nme.614 . S2CID 123075946 .
- Эппес, Марта-Кэри; Кианини, Рассел (июнь 2017 г.). «Механическое выветривание и эрозия горных пород в результате климатозависимого докритического растрескивания» . Обзоры геофизики . 55 (2): 470–508. Бибкод : 2017RvGeo..55..470E . дои : 10.1002/2017RG000557 . S2CID 134803203 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Рассел Кианини | Машиностроение и инженерные науки | UNC Шарлотта» . mees.charlotte.edu .
- ^ Jump up to: а б «Премия Кирка Брайана – Отдел четвертичной геологии и геоморфологии» . Community.geosociety.org .
- ^ «Конспекты лекций: Продвинутая механика жидкостей | Расс Кианини» .
- ^ Кианини, Рассел Гай (1992). Численные и аналитические исследования процессов фазового перехода (Диссертация). OCLC 892822306 . ПроКвест 304052729 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Джонсон, RE; Кианини, Р.Г. (март 1998 г.). «Асимптотическая модель теплопередачи рабочих валков при прокатке полос». Международный журнал тепломассообмена . 41 (6–7): 871–879. Бибкод : 1998IJHMT..41..871J . дои : 10.1016/S0017-9310(97)00175-0 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Рассел Г. (январь 1998 г.). «Обратная оценка распределения поверхностных тепловых потоков при высокоскоростной прокатке с использованием дистанционных тепловых измерений». Международный журнал тепломассообмена . 41 (2): 275–285. Бибкод : 1998IJHMT..41..275K . дои : 10.1016/S0017-9310(97)00144-0 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Рассел Г.; Роер, Роберт Д.; Дилламан, Ричард М. (август 1995 г.). «Теоретическая модель циркуляторного потока интерстициальной жидкости и транспорта видов внутри пористой кортикальной кости». Журнал биомеханики . 28 (8): 901–914. дои : 10.1016/0021-9290(94)00157-Y . ПМИД 7673258 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Лоутон, Кевин М.; Паттерсон, Стивен Р.; Кианини, Рассел Г. (1 мая 2003 г.). «Аттенюаторы температурного градиента с насадочным слоем прямого контакта: теоретический анализ и экспериментальные наблюдения». Обзор научных инструментов . 74 (5): 2886–2893. Бибкод : 2003RScI...74.2886L . дои : 10.1063/1.1564279 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Jump up to: а б Флейшхауэр, Э.; Азими, Ф.; Ткачик, П.; Кианини, Р.; Маллани, Б. (март 2016 г.). «Применение скорости изображения частиц (PIV) для вибрационной отделки». Журнал технологии обработки материалов . 229 : 322–328. дои : 10.1016/j.jmatprotec.2015.09.017 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Рассел Г.; Дальберг, Джерри; Ткачик, Питер Т. (28 января 2021 г.). «О физических механизмах, лежащих в основе динамики одиночных молекул в простых жидкостях» . Научные отчеты . 11 (1): 2528. doi : 10.1038/s41598-021-82112-8 . ПМЦ 7843658 . ПМИД 33510369 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ «Молекулярный прыжок в твердых жидкостях: понимание самодиффузии и вязкости молекул жидкости» . 3 сентября 2021 г.
- ^ Кианини, Рассел Г.; Дальберг, Джерри; Браун, Филип; Моровати, Мехди; Моради, Хамидреза; Джейкобс, Дональд; Ткачик, Питер Т. (ноябрь 2023 г.). «Стохастическая оценка функций Грина применительно к задачам диффузии и адвекции-диффузии-реакции». Прикладная математика и вычислительная техника . 457 : 128186. arXiv : 2206.02521 . дои : 10.1016/j.amc.2023.128186 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Р.Г. (8 февраля 2007 г.). «Методы случайного блуждания для скалярных задач переноса с условиями Дирихле, Неймана и смешанными граничными условиями». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 463 (2078): 435–460. Бибкод : 2007RSPSA.463..435K . дои : 10.1098/rspa.2006.1769 . S2CID 2265032 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Р.Г. (апрель 2011 г.). «Основы функционально-стохастических методов Грина для исследования задач нелинейной эволюции: уравнение Бюргера, нелинейное уравнение Шредингера и гидродинамическая организация завихренности ближнего молекулярного масштаба». Анналы физики . 326 (4): 1002–1031. arXiv : 1007.2125 . Бибкод : 2011АнФиз.326.1002К . дои : 10.1016/j.aop.2010.12.004 . S2CID 119658044 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Р.Г.; Ткачик, Питер Т.; Флейшхауэр, Эрик; Шагинян, Хосейн; Шолар, Джоди; Азими, Фарзад; Маллани, Брид (31 января 2017 г.). «Макроскопическая молекулярная гидродинамика жидкого состояния» . Научные отчеты . 7 (1): 41658. Бибкод : 2017НатСР...741658К . дои : 10.1038/srep41658 . ПМК 5282555 . ПМИД 28139711 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Маллани, Б.; Шагинян, Х.; Наваре, Дж.; Азими, Ф.; Флейшхауэр, Э.; Ткачик, П.; Кианини, Р. (2017). «Применение вычислительной гидродинамики к процессам вибрационной отделки» . Анналы CIRP . 66 (1): 309–312. дои : 10.1016/j.cirp.2017.04.087 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Флейшхауэр, Эрик; Дальберг, Джерри Л; Соломон, Джейсон М; Кианини, Рассел Дж; Ткачик, Питер Т. (1 мая 2019 г.). «Измерение кинематической вязкости сыпучих потоков с помощью эксперимента по сопротивлению цилиндра с низким числом Рейнольдса». Измерительная наука и технология . 30 (5): 055904. Бибкод : 2019MeScT..30e5904F . дои : 10.1088/1361-6501/ab08cf . S2CID 128337952 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Эппес, Марта Кэри; Олдред, Дженнифер; Берберих, Саманта; Далквист, Максвелл П.; Эванс, Сара Г.; Кианини, Рассел; Мозер, Фэй; Моровати, Мехди; Порсон, Стивен; Расмуссен, Моника; Райнхарт, Алекс; Шеннон, Урия (12 декабря 2022 г.). «Стандартизированные полевые методы исследования поверхностных процессов, ориентированных на разрушение» . дои : 10.5194/esurf-2022-61 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) [ нужен неосновной источник ] - ^ Эппес, Марта-Кэри; Куча, Майк; Бод, Патрик; Бонами, Томас; Далквист, Макс; Кианини, Рассел; Лакруа, Сирил; Расмуссен, Моника; Райнхарт, Алекс; Эль-Алауи, Юнесс; Винденбергер, Адриен (15 мая 2023 г.). «Испытание обратной связи роста естественных трещин и устойчивости к разрушению в горных породах» . Тезисы докладов Генеральной Ассамблеи Эгу . Бибкод : 2023EGUGA..25.5158E . doi : 10.5194/egusphere-egu23-5158 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Рассел Г. (июль 1994 г.). «Термокапиллярный, плавучий и сдвиговой поток в тонких кольцевых жидкостных воротниках». Международный журнал тепломассообмена . 37 (11): 1579–1591. Бибкод : 1994IJHMT..37.1579K . дои : 10.1016/0017-9310(94)90174-0 . [ нужен неосновной источник ]
- ^ «Линейные и нелинейные волны на покрытии входных менисков Аннотация» (PDF) . [ нужна полная цитата ] [ нужен неосновной источник ]
- ^ Кианини, Р.Г.; Норти, Т.Д.; Торсетт-Хилл, Карен; Шривастава, Н.; Хеллман, Сэм; Ткачик, ПТ; Найт, П. Дуглас (2011). «Ударно-турбулентный отрыв пограничного слоя в перерасширенных соплах ракет: физика, модели, случайные боковые нагрузки и диффузионный характер стохастического подъема ракеты». Массовый перенос – дополнительные аспекты . дои : 10.5772/22597 . ISBN 978-953-307-636-2 . S2CID 51857619 . [ нужен неосновной источник ] [ хищный издатель ]
- ^ Кианини, Р.Г.; Рубинский, Б. (1 ноября 1992 г.). «Оптимизация многозондовой криохирургии». Журнал теплопередачи . 114 (4): 796–801. дои : 10.1115/1.2911885 . [ нужен неосновной источник ]
- Американские физики XXI века
- Американские инженеры-механики
- Американские прикладные математики
- Коренные жители Гавайев
- Университет Северной Каролины на факультете Шарлотты
- Выпускники Университета Колорадо в Денвере
- Выпускники Калифорнийского университета в Беркли
- Выпускники Колорадской горной школы
- Моряки ВМС США
- Живые люди