理论苹果树湍流

湍流拉格朗日研究-----三月苹果树月谈快讯

春意盎然，万物复苏，2016年第一次苹果树月谈如期而至。本次月谈邀请到北京大学工学院杨越教授为大家讲述“...

春意盎然，万物复苏，2016年第一次苹果树月谈如期而至。本次月谈邀请到北京大学工学院杨越教授为大家讲述“科学八卦会”之湍流研究的发展之路。
湍流是三维空间的不规则非定常运动，会产生许多不同长度尺度的涡。湍流在实际生活中有很多的应用，它也是把双刃剑。当你在飞机与它相遇时，它的流动会让你颠簸；当你在艺术作品与它相遇时，它的绚丽会让你陶醉；当你在娱乐作品与它相遇时，它的魔法特效会让你着迷。不知是注定还是巧合，它的发展与它本身的特点相似，精彩而又坎坷。杨越以不同时期研究进展为例讲述了湍流的发展历程。在它100多年悠久历史的发展过程中，汇集了人类智慧精华，各种科学界在此交集。16世纪，著名的艺术家达芬奇定性的诠释了湍流运动的复杂性；1904年，Prandtl提出边界层理论；1922年，Richardson的小诗“Big

whorls have little whorls, Which feed on their velocity, And little whorls have lesser whorls, And so on to viscosity.”描述了湍流中能量由大尺度运动向小尺度运动的传递过程；1925年，Prandtl提出混合长理论，成为最早的湍流模型；1935年，G. I. Taylor开创了湍流统计理论，将研究从定性提升到定量；1944年，K41理论受到Landau等质疑；1949年，力学家George K.

Batchelor发现了湍流小尺度间歇性，指出K41理论在高阶统计量预测的缺陷；1961年，迎来了湍流研究的分水岭，马赛会议后湍流学术明星云集，研究出现了百花齐放的结果；1963年，混沌理论引发了思考：湍流是确定性的，还是随机性的；1972年，开启了直接数值模拟；1974年，湍流的拟序结构揭示了湍流运动并非杂乱无章，而是乱中有序。湍流研究方法多样，难度大，理论问题目前尚未解决。
杨越研究的基本思想是拉格朗日观点，主要研究的是非局部结构，他把研究内容分为两类：运动学问题与动力学问题。本次月谈杨越主要介绍了流体里漩涡演化的研究工作。他为湍流与涡动力学发展原创性的拉格朗日理论框架与多尺度诊断工具，现有成果多应用于简单流动，并在向工程实际流动拓展。他的工作有很多的创新点，既有理论的也有方法的。杨越教授的精彩演讲使师生对湍流产生了浓厚的兴趣，引起了师生激烈的讨论。最后讲座在热烈的掌声中结束，期待4月再次相约。

报告人简介：
杨越，2004年浙江大学获热能动力工程专业与计算机科学双学士学位，2007年中国科学院力学所获流体力学专业硕士学位，2011年美国加州理工学院获航空专业博士学位，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。2013年加入北京大学工学院，现任力学与工程科学系特聘研究员。2014年入选“国家青年千人计划”，获求是科技基金会“求是杰出青年学者奖”，2015年获国家自然科学基金委“优秀青年科学基金”。目前研究方向包括湍流理论与数值模拟、湍流燃烧、涡动力学。