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力学所等发表湍流的时空关联和动态耦合综述性论文

文章来源:力学研究所    发布时间:2017-02-17  【字号:      】

    近期,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室何国威课题组在《流体力学年鉴》(ANNUAL REVIEW OFFLUID MECHANICS)发表了题为《湍流的时空关联和动态耦合》的综述性论文。该论文是继中科院院士周培源在一九九五年的《中国湍流研究五十年》论文之后,第二篇以中国大陆科研机构和大学为第一作者单位发表在《流体力学年鉴》杂志上的论文。

  湍流是流体力学的核心问题之一。时空关联不仅是湍流领域十分重要而又非常困难的问题,也是多尺度科学的前沿课题,并且是决定了飞机和潜艇噪声能量分布的关键因素。该文对上个世纪以来湍流在时空关联问题上的进展进行了综述:它系统地介绍了湍流时空关联的理论和模型,详细介绍了湍流噪声和湍流与颗粒相互作用的大涡模拟的时空关联方法,最后展望了未来发展需要解决的关键问题,为湍流的理论和应用研究提供了重要参考。

  该论文的发表,源于力学所研究团队在湍流领域的长期积累和不断创新。他们发展的时空关联的椭圆模型反映了湍流的涡传播和畸变耦合效应,而经典的泰勒冻结流模型和科莱切勒(Kraichnan)的随机下扫模型没有反映二者的耦合效应。该模型得到了美国科学院院士Ahlers和德国马普所所长Bodenschatz等多个课题组的实验检验和验证;他们发展的大涡模拟的时空关联法能够预测湍流的时间和空间联合能量谱,克服了能量平衡方法难以预测湍流时间能量谱的根本缺陷,用于湍流噪声谱的预测。美国斯坦福大学湍流研究中心对该方法的评价为:“大涡模拟领域里新的重要方法论。”

  该论文由中科院力学所非线性力学国家重点实验室的何国威、晋国栋和北京大学湍流与复杂性国家重点实验室的杨越共同完成。

 




(责任编辑:叶瑞优)

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