近日,我校理学院湍流科研团队联合上海交通大学、上海大学科研人员,在国际流体力学顶尖期刊《Journal of Fluid Mechanics》(JFM)发表题为“Effect of spanwise extension on the wake dynamics of flow around a wall-mounted prism”的研究论文。这是我校首次以第一署名单位在JFM上发表研究论文,实现了学校在该领域顶尖期刊发文的突破。
刘宇陆教授为论文第一作者,李姜华博士、邱翔教授和王伯福教授为共同通讯作者,付世晓教授和徐乾鑫硕士共同开展了相关研究。此次成果的发表展示了我校理学院在流体力学、数值计算及统计研究方面的科研实力,也体现了学校在高水平科研创新、研究生培养及校际科研合作方面取得的积极进展。
附壁棱柱绕流是流体力学中的典型复杂三维流动,广泛存在于航空航天及工程结构等领域。研究团队基于流体运动控制方程,采用高精度直接数值模拟(DNS)方法,结合频谱分析、动态模态分解及湍流统计等手段,系统研究了不同雷诺数和展向尺度条件下的尾流演化规律,明确了棱柱展向延伸是显著影响马蹄涡系统的稳定性及下游涡结构形态的主要因素,从而揭示了前缘剪切层失稳与发卡涡演化的动力学机制。
同时通过湍流动能、雷诺应力及压力-应变再分配等统计分析,阐明了展向延伸对尾流湍流强度、动量输运及能量产生与再分配的影响规律。该成果深化了对复杂三维尾流动力学机理及湍流演化规律的认识,为相关工程结构绕流分析与流动控制研究提供了理论依据。
《Journal of Fluid Mechanics》创刊于1956年,由英国剑桥大学出版社出版,是流体力学领域历史最悠久、最具权威性和国际影响力的顶级期刊之一。该刊以严格的学术标准和对研究原创性、科学价值的高要求著称,是国际流体力学基础研究领域具有重要影响力的标志性期刊,享有很高的学术声誉。