本项目对流动、传热与传质过程中的空间多尺度现象,以能源与环境领域中的几个典型多尺度工程问题为具体研究对象,发展高效的多尺度数值求解方式,深入研究不同尺度上尤其是介观和微观层次上的流动、传热与传质现象,揭示不同尺度上流动、传热与传质过程之间的耦合机制。在数值模拟方面:构建MD、DSMC与其它数值方法耦合的重构算子,发展分区计算、界面耦合多尺度数值求解方法;完善分层计算、逐级传递多尺度求解方法;发展湍流流动中壁面粘性影响区和外层之间高效,准确的信息交换方法。在实验方面:基于质子交换膜燃料电池、太阳能空气吸热器及城市小区空气品质及污染物散发实验,发展相应的多尺度问题的实验方法,获得一批可靠的实验数据,为考核与完善所建立的多尺度数值方法提供实验依据。通过本项目的执行不仅可以大力提高我国在能源与环境工程领域中多尺度问题数值模拟研究的国际地位,而且对相关的工程问题也有一定的指导与参考意义。