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我校国家自然科学基金重点项目研究取得重要进展

时间:2021-04-06浏览:14设置

  日前,在国家自然科学基金重点项目(12032016)和国家自然科学基金重大研究计划培育项目(91952102)资助下,由刘宇陆教授领衔的9778818威尼斯官网-澳门威利斯app下载湍流课题组团队,近期在实验和数值模拟研究中取得重要进展,相关研究内容分别发表在流体力学国际顶级期刊《Physics of Fluids》和国内顶级期刊《力学学报》上。

  论文“The gap ratio effects on vortex evolution behind a circular cylinder placed near a wall” (https://doi.org/10.1063/5.0039611),对自由剪切湍流和壁湍流相互作用问题进行了深入研究,采用粒子图像测速PIV技术对近壁面圆柱绕流流场进行高精度测量,通过本征正交分解和涡识别方法,研究了间隙比对近壁面圆柱绕流流场特性、涡结构演化特性及圆柱绕流与壁面边界层相互作用的影响。

  论文“基于LBM 的壁湍流跨尺度能量传递结构统计” (http://lxxb.cstam.org.cn/CN/10.6052/0459-1879-20-432),采用格子Boltzmann数值模拟(LBM)方法对槽道湍流进行直接数值模拟,对模拟后的数据采用空间滤波方法得到不同尺度间能量交换量的空间分布场,采用结构识别方法—聚类分析法(clustering methodology)绘出了不同尺度间能量传输结构的空间分布特性。

  据悉,作为国家自然科学基金重大研究计划培育项目,壁湍流结构演化规律及其记忆特性研究(资助金额95万,实行期限2020.1-2022.12)聚焦壁湍流不同尺度湍流结构的记忆特性,探索其对湍流结构的时空演化动力学行为及能量传递规律的影响;作为国家自然科学基金重点项目,自由剪切湍流和壁湍流相互作用的结构特性和输运机理研究(资助金额300万,实行期限2021.1-2025.12)以自由剪切湍流和壁湍流相互作用机理为研究对象,关注相互作用的动力学行为,对湍流结构的演化过程进行捕捉和追踪,力求定量描述相互作用过程中的湍流结构能量在各尺度上的输运规律,最终揭示自由剪切湍流(圆柱绕流)和壁面相互作用过程中动量和能量输运的物理机理。2个项目均为我校首次以第一单位获得国家自然科学基金重大研究计划和重点项目资助,相关应用基础研究成果在提高化学反应效率、飞机机翼减阻、降低海底管道振动、输油管道安全、提高热交换器传热效率、增强电子元件的散热等工程应用问题中具有潜在的应用价值。

文/图:理学院 城建学院

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