2018春季学期研究生学术报告会及学生风采

发布时间:2018-07-17 浏览次数:933

2017-2018年度流体力学研究生学术报告会圆满结束!历经一年的时间,经流体力学专业各实验室的研究生导师推荐,共有二十四位优秀研究生分别从科研进展、文献综述以及经验分享等方面做了精彩的报告。在2018年春季学期共举办了十二场报告会,每周举行一次,吸引了校内多个学院的师生参加,特别是低年级研究生表现尤为积极。本报告会由国家基金委优青入选者司廷教授主持。

  



在科学研究过程中,阅读、写作和演讲是提高学术水平和科研素养的重要方法。培根说过:“阅读使人充实;会谈使人敏捷;写作与笔记使人精确”、“逻辑与修辞使人善辩”。本报告会旨在促进各实验室之间的沟通、活跃同学们的学术氛围、提高研究生的培养水平,同时建立各实验室相互认识、相互了解、相互学习的学术交流平台。通过本报告会的互动交流,同学们掌握了学科领域基础知识,了解了学科研究方向前沿动态,不仅能够帮助个人凝炼研究方向,培养科研兴趣,思考所研究课题的重要科学意义和应用价值,还能够锻炼个人提出问题、分析问题和解决问题的综合能力,增强总结、学习和交流的科研能力,为开展科学研究提供创新思路和有效帮助。

本报告会受到我校研究生创新计划、国家基金委创新研究群体资助,下学年将继续举办,欢迎感兴趣的老师和同学积极参加。

附研究生报告会学术总结:

1、王何:激波反射具有非常重要的科学及工程意义,对超音速飞行器气动布局、进气道等研究至关重要。我们设计了特殊弯曲壁面型线,可以实现壁面角在汇聚激波反射过程中保持不变;基于特殊的弯曲壁面,开展了汇聚环境下马赫反射的三波点轨迹研究,并进一步对发散激波反射进行了研究,验证了理论方法在不变壁面角的曲面激波反射研究中的普适性。

2、章佳健:尺度效应在纳米尺度下极其重要,在不同尺度下不同因素占主导。本报告介绍了分子动力学(MD)、移动接触线等基本概念(表面张力、杨方程、线张力、Huh-Scriven佯谬等),并重点分析了宏观状态下的液滴蒸发。我们以各相异性界面上的纳米液滴蒸发为对象,研究了不同温度下液滴蒸发的模态、液滴蒸发速率以及局部质量流和热流的分布。

3、滕浩:本报告主要关注带有温度梯度和高分子添加剂的简单剪切湍流的直接数值模拟,包括减阻、大尺度结构、近壁区拟序结构、转捩、能量级串等基本问题。通过对带有径向温度梯度的Taylor-Couette流动的研究,发现随着温度梯度的增大,流动从波状泰勒涡逐步转捩到充分发展的湍流。整个转捩过程是一个大尺度Taylor涡不断被破坏、小尺度结构不断生成的过程,壁面所受力矩和壁面热传导率先减小后增大。通过对具有高分子添加剂的平板Couette流动的研究,我们发现高分子添加剂对平板Couette流动同样具有减阻效果。

4、唐久棚:通过高精度数值模拟方法模拟了可压缩湍流边界层和可压缩槽道湍流流动,包括两方面内容:一是综述近壁面湍流加速度的统计分析成果,分析可压缩边界层流动中可压缩效应对加速度统计性质的影响和时间相关统计;二是综述湍流中速度梯度张量的相关研究成果,分析可压缩槽道湍流中速度梯度张量方程的统计性质,将速度梯度张量动力学方程模型向非均匀流动进行了推广,得到一个初步的模型方程。

5、殷景岳:研究了高速流动中粒子松弛非平衡效应的影响。通过对管流中注入粒子、含灰气体中激波的双楔反射和激波冲击含灰气体柱形界面三个方面的数值模拟,发现改变粒子尺寸、温度和流场速度会导致气体和颗粒间的分离,非平衡效应显著提高。这些成果可以为以后在更复杂环境中的高速流动含灰气体研究提供参考。

6、于佳龙:可压缩混合流动是一种典型的自由剪切流动,其研究具有重要的学术意义和工程应用背景。一方面,与边界层相比,混合流动避开了边界的影响,更适合于湍流机理的研究;另一方面,混合流动是研究流体混合特征的典型流动,是解决一些重要实际流动的基础。我们通过直接数值模拟研究了在混合流动中流场中不同尺度间的相互作用与影响。在流动发展过程中存在一个分界湍流区与非湍流区的界面,界面处的拟涡能分布、斜压效应与湍流拓扑结构都与湍流内部有着很大的区别,以更好地刻画湍流发展的机理。

7、陈涵:主要进行了疏水小球撞击水面后的模态转变探究。通过数值模拟和理论分析,系统考虑了接触角对小球运动的影响,并建立了小球的运动模型,修正了其最大穿透深度的计算。此外,我们理论预测了小球三种运动模态(沉没、振荡、弹回)的分界线,且与数值结果均符合良好。

8、王敏妙:通过三维高精度谱方法的直接数值模拟研究了不同雷诺数下超疏水Taylor-CouetteTC)湍流问题以及粘弹性TC流动的转捩问题。前者只考虑内壁旋转的情况,并且只对内壁模拟施加超疏水条件,探讨了TC湍流的流场结构以及超疏水壁面对TC湍流的统计量的影响。后者考察了流体惯性和弹性效应相对强弱的变化对TC流动转捩的影响,重现了粘弹性TC流动的多种典型流态,发现了在历经不同路径出现的多态现象。

9、郭旭:主要从Richtmyer-MeshkovRM)不稳定性的研究背景、实验形成界面的一些方法、关于RM不稳定性研究中的理论模型以及本课题组已取得的相关研究成果等方面进行介绍。实验方法重点关注无膜和有膜技术,理论模型主要介绍了界面演化初期所用到的线性模型以及中后期的非线性模型,最后分享了平面激波冲击V形界面的一些最新研究成果。

10、王启:围绕湍流热对流中的对称性破缺与大尺度环流动力学分三部分介绍:第一部分是二维倾斜对流中的流动反转,研究了宽高比为12的倾斜方腔中的流动反转,表明系统对称性破缺对流动反转的影响依赖于具体系统;第二部分讨论了宽高比0.5倾斜对流中的流动与传热,发现了丰富的流动结构,不同的流动结构对传热影响很明显,首次发现了在小数下的流动反转,并观察到不同湍流态之间切换的现象;第三部分研究了4度水的密度极值效应导致的穿透对流现象。

11、王璐瑛:介绍了同质凝结方面的理论和数值研究工作,包括加热条件下波系相关的理论研究以及PM流动中的凝结问题。首先根据来流速度的不同,将加热引起的波系分为三种,并指出了三种波系的具体应用;然后介绍了计算同质凝结所用的数值方法,其中着重介绍了计算得到的一维激波管中的波系演化并对其进行了分析;接下来介绍了PM流动中的凝结问题,通过改变计算区域发现不同尺度内的PM流动中的凝结问题的特性,尤其在大区域内引入了时空相似性;最后,将理论和数值研究成果应用于燃烧风洞。

12、沈毅:可压缩多相流问题广泛存在于工业、医疗等应用领域,如高速雨滴侵蚀飞行器、超声波诱导微泡药物注射等,这类问题涉及多相流动、激波间断和界面剧烈破碎等难点。本研究充分考虑界面的几何特性,发展了针对二维、三维可压缩多相流问题的高精度切割网格数值方法。通过一系列的数值模拟算例证明了该算法界面精度高、适用范围广等特点,包括针对光滑界面流动的二阶收敛精度验证,以及激波冲击不同形状气体界面、激波冲击液滴等,均和实验结果一致。