2023年12月27日下午14：30，由西安建筑科技大学力学技术研究院（IMT）开展的力学家访谈，在IMT成功进行。本期访谈的嘉宾是北京大学工学院陶建军教授。
访谈掠影
力学家访谈源于对力学家的致敬，希望以访谈的形式请他们分享自己的学术成果、科研心得、新思想，以此激励学生的科学研究激情。采访内容如下：
问：湍流带是槽流亚临界转捩的关键结构，如何有效地控制湍流带的生成、伸长、分裂和重连，从而实现对转捩过程的调控和优化？
答：主要控制手段包括控制雷诺数，初始条件、边界条件以及扰动的形式和强度。其中控制雷诺数和边界条件比较容易理解，而控制扰动的形式和强度要依据不同的雷诺数范围来选不同的控制策略。
问：是否可以理论预测槽流亚临界转捩的阈值？
答：人们在谈论转捩阈值时常常是指能实现转捩的最小控制参数。亚临界转捩阈值的预测目前仍是难点之一。当前只对简单的系统如二维槽流在一定程度上实现了转捩阈值的预测。随着人们对亚临界转捩认识的逐步深入和数学工具的丰富与改进，在未来有望实现这一点。
问：转捩后的湍流结构有何特性？这些特性如何影响流体的动力学行为和传热性能？
答：亚临界转捩后的湍流结构有一些共性，比如都是局地湍流，有特征长度尺度和特征对流速度，都包含着小尺度涡结构和高低速条带等。湍流结构对流体的动力学行为和传热性能产生了双重影响。一方面，湍流能够提高传热性能，另一方面，它也增加了阻力和能耗。因此，在工程设计中，需要根据具体应用的需求权衡这些影响，以最优化系统的性能。
问：在从二维到三维的过程中，转捩机制有何变化？
答：二维流由于不存在流场的展向变化，没有lift up机制，在其转捩过程中也不存在斜波、流向涡和高低速条带等在三维转捩中极其重要的流动结构。所以二维流的转捩过程相对更简单、更干净，更容易在理论研究上找到突破口。
采访：刘哲
撰稿：刘哲
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