报告人： 杨越 北京大学工学院 特聘研究员

报告时间：2014年4月25日（本周五）下午2:30

报告地点：流体所楼214会议室

报告摘要：

1858年德国物理学家亥姆霍兹提出了著名的涡量定理，指出在保守体力作用下的无粘 正压流体中，涡线或涡面会跟随流体运动，即它们分别为拉格朗日物质曲线或物质曲面。尽管该定理已成为涡动力学中最重要的结果之一，但是其 只适用于理想无粘流体，而并不严格适用于真实粘性流体。本研究发展了不可压流动中涡面场构造及演化的理论框架与数值模拟计算方法，为粘性 流体的拉格朗日动力学提供了可行的研究方法。该方法拓展了原先仅适用于无粘流的亥姆霍兹涡量定理，并可精确模拟三维Taylor-Green与Kida-Pelz两类 简单粘性流动中涡面的演化。基于拉格朗日表示，其结果首次展示了三维涡面在粘性流体中由层流向湍流转捩过程中的连续几何变形与拓扑变化，直观的阐释了湍流尺度级串效应以及多尺度涡结构的相互作用。该类基于拉格朗日观点的研究方法近期已推广到壁湍流转捩问题，并探 讨是否可用涡面连续时间演化的统一理论框架解释边界层中的转捩现象。

同时，本研究发展了结合基于曲 波变换（curvelet transform）的 多尺度几何分析方法，定量分析了槽道湍流中拟序结构在不同尺度下的壁面倾角与横掠倾角与不同尺度结构之间的空间关联，从统计结果中验证了 壁湍流中存在发卡涡与近壁区大尺度涡串，为基于拟序结构的湍流壁模型提供了定量参考。基于拉格朗日场/涡面场方法与多尺度几何分析，近期研究试图建立壁湍流转捩中拉格朗日物 质曲面/涡面几何结构与剪切流主要统计特性之间的联系，从而将原先对壁湍流中拟序 结构演化的定性描述提升为定量刻画。

报告人简介：

杨越，北京大学工学院力学与工 程科学系特聘研究员，入选中组部第五批 “青年千人计划”。2004年获浙江大学热能动力工程与计算机科学专业双学士学位，2007年获中国科学院力学所流体力学专业硕士学位，2011年获美国加州理工学院航空专业博士学位。其博士研究工作为流体湍流与涡动力学发展了原创拉格朗日理论框架与多 尺度诊断工具，获加州理工学院Richard Bruce Chapman流体力学杰出研究奖。博士后期间获美国普林斯顿大 学燃烧能源中心Combustion Energy Research Fellowship奖励资助，于康奈尔大学、Sandia国家实验室开展湍流燃烧数值模 拟研究。2013年加 入北京大学工学院，目前研究方向包括湍流理论与模型、湍流燃烧、计算流体力学、涡动力学。