题 目:复杂边界湍流相干结构与输运过程的数值研究
报告人:黄伟希 清华大学航天航空学院
时间:2023年4月13日星期四下午14:00
地点:上海大学延长校区力学所200学术报告厅
专家简介
黄伟希,清华大学航天航空学院长聘教授,博士生导师。主要从事欧拉网格方法、仿生流动、复杂边界湍流机理及控制等方面的研究工作,在JFM,JCP, PoF, PRF等流体力学期刊发表论文100多篇。2013年获国家自然科学基金优秀青年基金,2016年入选教育部青年CJ学者。目前担任Journal of Mechanical Science and Technology、International Journal of Heat and Fluid Flow、Theoretical and Applied Mechanics Letters和水动力学研究与进展等期刊副主编/编委,以及中国力学学会湍流与稳定性专业组成员、中国空气动力学学会低跨超声速专业委员会委员、北京力学会理事/流体力学专业委员会副主任。
摘要信息
自然界和工程流动中广泛存在复杂边界的湍流问题,例如海洋或植被地表的大气流动、生物附着船体或潜航器表面湍流边界层、海豚或鲨鱼等特殊结构表皮的外部流动等。这些流动通常都包含了复杂几何或变形运动的边界,同时也具有高雷诺数壁湍流特征。复杂边界湍流中近壁相干结构受壁面条件的干扰表现出了更为复杂的动力学特性,进而影响外区自相似性以及湍流统计特性,相关研究中还存在较大的争议。本研究利用直接数值模拟和大涡模拟手段,探索复杂边界湍流的近壁相干结构动力学以及能量输运的内在规律。具体包括:分析较高雷诺数情况下的复杂边界湍流统计特性、近壁相干结构的动力学过程,以及外区湍流大尺度结构与近壁湍流的相互作用;利用两点相关函数的谱分析和结构函数,定量考察物理空间和尺度空间的湍流能量输运过程;基于复杂变形边界湍流中附着涡结构的识别与条件统计特性,探讨复杂边界对湍流外区自相似性的影响。相关研究将有助于增加我们对壁湍流的本质认识,也为建立复杂工程湍流近壁模型提供新的思路。