4月25日,中国科学院力学研究所于长平研究员作为“同心·问海”系列报告第八十期的主讲人,受邀作题为“螺旋湍流的结构与动力学演化机制研究”和“湍流大涡模拟理论与应用研究”的学术报告。报告由海洋与大气学院田纪伟教授主持,北京大学邱宇谋教授、厦门大学刘志宇教授、北京大学谢金瀚研究员、崂山实验室刘海龙研究员和海洋与大气学院师生等参加此次讲座。
螺旋湍流是一种平均螺旋度不为零的湍流运动状态,常见的螺旋湍流包括航空发动机内流、龙卷风、台风、边界层内部自由剪切流动中的流向涡以及海洋中Langmuir环流等。于长平研究员从螺旋湍流的级串理论、流动结构分布及演化、螺旋湍流中螺旋度对能量输运的影响,以及螺旋度的尺度、空间及手性输运等方面介绍了近期的研究进展,主要涉及的典型螺旋湍流的形式包括均匀各向同性螺旋湍流、螺旋旋转湍流、旋转槽道湍流以及可压缩螺旋湍流等。
随着计算机技术的发展,数值模拟已成为湍流研究的主要手段。大涡模拟作为湍流模拟的主要方法也受到了越来越多的关注。湍流的准确模拟是湍流及大涡模拟研究的核心问题,报告介绍了以不同的物理视角建立新的大涡模拟模型的理论研究成果,包括基于能流约束等多物理约束的大涡模拟模型、基于旋度建立的亚格子模型以及机器学习在大涡模拟建模中的应用等,结合这些新建立的大涡模拟模型开发超大规模异构并行的高精度大涡模拟软件,并在典型案例中得到了应用。
参与讲座的师生就螺旋湍流概念及应用、未来海洋与大气数值模拟研究方向等问题进行了深入交流探讨。本次学术报告促进了我院师生对螺旋湍流概念及最新湍流数值模拟科研进展的认识和了解,开阔了大家的视野、促进了各高校和科研院所间的学术交流。
图:报告会现场照
图文:荀皓