“当我见到上帝后,我一定要问他两个问题——什么是相对论,什么是湍流( turbulence )。我相信他只对第一个问题应该有了答案”,据传,著名理论物理学家沃纳·海森堡临终前曾说过这句话。
而著名科学家理查德·费曼也曾将湍流称为“经典物理学中最后一个尚未解决的重要问题”。由此我们也能感受出,湍流在物理学中的存在感有多大。
湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,也称为稳流或片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,还有混合,形成湍流,又称为乱流、扰流或紊流。
在自然界中,我们常遇到流体作湍流,如江河急流、空气流动、烟囱排烟等都是湍流,所以,湍流无处不在。
于1995年,周培源先生曾撰文总结中国湍流的研究【Chou, P.Y. & R.L.Chou 1995 50 years of turbulence research in china.Annu. Rev. Fluid Mech.27, 1-15.】
今年初,孙博华院士受邀为《应用数学与力学》(英文)撰写了一篇湍流综述文章,全面的介绍了30年(1987-2018)来湍流研究在中国的发展,文末孙博华院士以极大的热情预言并翘首期盼中国湍流学派的诞生。
论文及链接是:
SUN, B. H. Thirty years of turbulence study in China. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 40(2), 193–214 (2019)https://doi.org/10.1007/s10483-019-2427-9