秦岭科学论坛第12期 讲座预告

报 告 人：孙博华 院士

报告题目：Prandtl 湍流边界层方程的封闭解-纪念湍流边界层研究一百年

报告时间：2021年12月12日（周日）9:00

报告地点：建筑设备科学与工程学院409A学术交流中心

报告人简介：

孙博华，江苏徐州人，2010年当选南非科学院院士，现任西安建筑科技大学力学技术研究院（IMT）院长、首席科学家、土木工程学院教授、博士生导师。主要从事连续介质力学、细薄结构力学、湍流、力学问题标度律，MEMS陀螺芯片等方面的研究。曾主持过多项南非科技部和南非国家基金会的研究课题，发表学术论文百余篇，编著《Lie群与量纲分析》等专著多部。兼任中国力学学会第十一届理事会特邀理事、《Acta MechanicaSinica》编委、《力学进展》第六届编委会特邀编委和宁波大学包玉刚讲座教授。曾任南非开普半岛技术大学教授和Centre for Mechanics and Technology主任、暨南大学理工学院一级特聘教授和国际学院首任院长、北京大学工学院访问教授。获2017年度清华大学杰出博士后校友奖。

报告摘要：

湍流现象无处不在，其定量理解是经典物理的一个难题。对于有理论和应用双重意义的边界层湍流问题，大约一百年前的1921年，力学大师  Prandtl 和 von Karman开始了湍流边界层的研究。为了解决封闭性问题，Prandtl 智慧地提出了混合长理论(mixing length theory)，从而把复杂的边界层湍流问题简化成一个非线性微分方程，即Prandtl湍流边界层方程的求解问题。可惜的是，至今没有得到这个方程的精确解。本次讲座对这个问题研究的新进展，提出了一个求解精确解的方法，成功获得 Prandtl 湍流边界层方程的精确解。这个解不仅是精确解而且是使用初等函数表示的封闭解。所得封闭解与DNS的数值结果进行了比较。我们根据与DNS结果的比较误差，提出了对Prandtl混合长理论进行改进的van Driest方案，建议了一个与DNS 的结果更加接近的近似解析解。从获得的封闭解，可以对人们经常关心的问题，比如Karmn常数、粘性层线性律、缓冲区、惯性区的对数律等有个比较清楚的诠释，并有助于这个百年问题的理解。

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