讲座掠影
2021年12月12日9:00，“Prandtl湍流边界层方程的封闭解--纪念湍流边界层研究一百年”报告在西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院报告厅成功举办。本次报告由西安建筑科技大学校科技处和西安建筑设备科学与工程学院联合主办，南非科学院院士、西安建筑科技大学力学技术研究院院长孙博华教授受邀报告。
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报告开始前，西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院院长李安桂教授首先介绍了本次讲座的主讲人孙博华院士，孙博华院士就李安桂院长的邀请表示感谢，并介绍了本次报告主题为：“Prandtl湍流边界层问题”。本次报告的目的是为纪念湍流边界层研究一百周年，同时也为西安建筑科技大学办学125周年并校65周年校庆献礼。
报告伊始，孙博华院士首先引用杨卫院士“学术传承与创新同等重要”的观点，指出了学术传承的重要性。怀着感恩的心情，孙院士简要的介绍了自己的求学经历和众多导师给自己的帮助。而后孙院士从湍流现象的研究历史出发，带领大家回顾了从雷诺的对流场的分解到普朗特对边界层的研究过程，介绍了湍流边界层的研究历史。湍流现象无处不在，其定量理解是经典物理的一个难题，也是流体力学研究最重要的难题。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，1925年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。孙院士对这一问题的研究提出了自己的新进展，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，从而获得了Prandtl模型的适用范围，提出了可以使用 van Driest的阻尼模型修正，给出了van Driest模型的近似解析解。利用获得的封闭解，对人们经常关心的问题，比如Karman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。讲座最后，孙院士告诫大家做科研要全身心投入，下足功夫，同时重视公式推导，提高自身理论素养。
讲座结束后，李安桂教授对孙博华院士的精彩报告表示感谢，孙博华院士就现场学生提出的问题进行了耐心解答。
报告的相关论文预约本贴在：Sun, B. H. Closed Form Solution of Plane-Parallel Turbulent Flow Along an Unbounded Plane Surface. Preprints 2021, 2021110008 (doi: 10.20944/preprints202111.0008.v2).
https://www.preprints.org/manuscript/202111.0008/v2
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主讲人介绍：
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。兼任国务院侨办经济和科技特聘专家委员会委员、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。
撰稿人：党文
校对：宋广凯
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