北京大学佘振苏教授:面向真实湍流的基础研究

发布日期:2013-05-17来源:航空航天学院作者:系统管理员访问量:8287

 报告人:佘振苏教授

北京大学工学院周培源讲座教授,曾任美国加州大学洛杉机分校终身教授。在湍流研究、人体复杂系统和复杂系统哲学等领域开展大跨度综合交叉的研究,曾在《自然》杂志发表1篇,《物理快讯》发表13篇,以及其他SCI杂志发表论文近百篇。他是湍流著名的SL标度律模型的创建人,其代表性论文自1994年发表以来一直在《物理快讯》所有湍流论文中被引频次最高,拥有突出的国际影响。近年来创建了结构系综理论,担任973项目首席,致力于创新工程湍流计算模型。1993年获美国Sloan青年科学家奖,2003年获中国青年科学家奖,2008年被评为《科学中国人》年度人物和杰出青年科学家。

报告题目:面向真实湍流的基础研究

湍流基础研究历经一个多世纪,形成了两条没有充分交融的研究路线。一条以物理学家为代表,一条以工程流体力学家为代表。前者更加注重刻画湍流脉动场多尺度的相互作用,后者以实际(非均匀)流动中的平均场和涡结构为核心概念。

传统基础研究的思路是一步步来,从均匀各向同性湍流扩展到均匀剪切湍流,从亚音速扩展到低超声速,再(勉强)走向高超声速,所谓步步为营。我们以一元二面多维多层次的系统论思想为基础,尝试针对完整的实际流动系统(如圆管,槽道,边界层等)为对象,提炼湍流基础研究的科学问题。结构系综理论就是在这一思想指导下形成的新理论。针对壁湍流,我们提出了多层结构,以新阐述的广义拉伸对称性原理为基础把不同形态的多层结构联系在一起,由此形成了对固壁外湍流运动的平均场的定量描述。这一理论不仅抓住了各类壁湍流(槽道圆管内流,边界层外流,热对流,低跨高超声速流动等)的统一的规律(多层结构),发现了普适的卡门常数,而且形成了对于这一系列流动的平均速度剖面,温度剖面,雷诺应力剖面,动能剖面,耗散剖面等的定量刻画,对实验和直接数值模拟的计算数据的刻画达到了前所未有的精度(1%到3%)。

这是应用系统论的一次有益的尝试。相对于传统的湍流基础研究,我们走了一个新的方向。我们不是针对湍流基本脉动结构(涡运动)建立模型,而是针对宏观统计的多层结构建立模型:多层结构不仅仅针对上述的基本流动是普适的。这是因为宏观流动系统受到的对称性约束没有本质性的变化。

时间:2013年5月20日(星期一)上午10:00

地点:教12-327

欢迎广大师生参加!

 

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