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力学技术讲堂第12期 讲座预告

来源: 作者: 时间:2019-10-28 

报 告 人: 杨越 研究员

报告题目:涡面场理论与应用

报告时间:2019年10月30日 (周三)14:15

报告地点:建科学院409A学术交流中心 (粉体楼东)

邀 请 人: 南非科学院院士、力学技术研究院院长、首席科学家 孙博华教授

 

报告人简介


杨越,2004年获浙江大学学士学位,2007年获中国科学院力学所硕士学位,2011年获加州理工学院博士学位,随后于普林斯顿大学与康奈尔大学作博士后研究。2013年起任北京大学工学院力学与工程科学系研究员。曾获国家自然科学基金委优秀青年科学基金、求是杰出青年学者奖。现任Science Bulletin、Science China - Physics, Mechanics & Astronomy、Acta Mechanica Sinica期刊编委。主要研究方向为湍流、转捩、燃烧。

 

 

 

 

 

报告摘要:

本报告介绍涡面场研究的主要进展。基于拉格朗日观点,涡面场提供了涡状流动结构识别,定量表征及建模的系统研究框架。在理论方面,涡面场将涡量简化表示为标量,其等值面为由涡线组成的涡面。通过引入虚拟环量保持速度,经典亥姆霍兹涡量定理与Ertel定理在一定条件下可推广于一般流动,这保障了固定阈值涡面场等值面在不同时刻间的强相干性,可用于流动结构追踪。作为普适的流动诊断工具,在任意给定流场中可求解涡量驱动的伪时间演化方程构造涡面场数值解,然后利用双时间算法计算涡面场的时间演化。结合大规模数值模拟数据,涡面场方法适用于分析含重要涡动力学过程的湍流与转捩等复杂流动机理。如涡面场揭示了各向同性湍流中交织为复杂网络的纠缠涡管结构,壁流动转捩中普适且有序的流动结构生成演化过程,以及多物理耦合流动中涡面与激波,火焰或电磁场之间的相互作用机理。在涡面场定量刻画流动机理后,可进一步建模标量统计特征与工程应用中关键物理量之间的统计关联。如基于实验二维平面标量图像中的小尺度结构壁面倾角信息构造了转捩摩擦阻力系数模型。


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