题目 / Title
一个120年的流体力学难题的解决——求解一类非定常层流边界层问题的相似解的故事
报告人 / Speaker
孙博华 Bohua Sun
中国科学院
时间 / Time
Wed., 14:00-15:00
Spet.11, 2024
地点 / Venue
清华大学 静斋105
摘要 / Abstract
层流非稳态边界层流动的研究对于理解从层流到湍流的过渡以及湍流的起源至关重要。然而,找到这一现象的解决方案具有重大挑战。在这项研究中,我们引入了一种新颖的变换方法,该方法使用相似变换将二维非稳态层流边界层方程转换为系数中不包含坐标x的单一偏微分方程。通过应用这种变换,我们成功地求得平板边界层流动的用Kummer函数表示的相似解。对于收缩边界层流动,我们求出了一个包括了冲击波和孤子波解的近似解析解,这二个解的叠加为边界层内存在孤子/类相干结构(SCS)提供了证据。此外,本文还探讨了二维和三维层流,以及三维湍流流动方程,发现它们都包含了相对于空间坐标的三阶导数。这一发现表明,所有粘性流体运动都有可能表现出孤子/类相干结构(SCS)。[参考文献:Bo Hua Sun, Similarity Solutions of a Class of Unsteady Laminar Boundary Layer, Phys. Fluids, 36, 083616 (2024); doi: 10.1063/5.0225957]
主讲人介绍 / About the speaker
孙博华,中国科学院纳米能源与系统研究所资深研究员和PI。2010年10月入选南非科学院院士。于1989年获得兰州大学理学博士学位,清华大学博士后(1989.07-1991.07),荷兰代尔福特理工大学航天工程学院研究员(1991.08-1992.07),德国鲁尔大学土木工程学院洪堡学者(1992.08-1993.12), 南非开普敦大学工学院博士后(1993.07-1994.07), 南非半岛工学院机械工程系访问教授、讲师、教授(1994.08-2005.12), 南非开普半岛技术大学机械工程系教授、Senate(2006.01-2018.06) ,暨南大学理工学院教授、国际学院首任院长(2002-2008),西安建筑科技大学土木工程学院教授、力学技术研究院院长、首席科学家(2018.12-2023.12),现兼任南非斯泰伦博斯Stellenbosch大学Extraordinary Professor,曾兼任宁波大学包玉刚讲座教授(2018-2021)。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 150 余篇,编著出版《量纲分析与 Lie 群》、《Toroidal Shells》,译著《普朗特传》等。