序

湍流是流体运动的常见形式,也是流体力学的核心问题之一.湍流在工程技术领域也有着广泛的应用,是航空航天等领域发展的瓶颈问题.近年来,人们在对湍流物理机理的认识、数值模拟和实验研究上,都取得了很大的进展,但当前大飞机、高速铁路等工程问题的     

湍流基础研究新进展——————湍流973项目实验标模会议概况

在第3届国际流体物理会议召开的间隙,"湍流973项目实验标模研讨会"于2009年6月15～19日在四川九寨沟"九寨天堂"国际会议中心成功举行.该项目是2009年开始启动的科技部综合交叉领域973项目:"飞行器气动力学与光学设计中的关键湍流问题",由北京大学、航天11院、天津大学、北京航空航天大学、中国空气动力研究中心、中科院力学所、国防科大等7所单位联合承担.     

蛋白折叠中的暂态结构与表面水分子慢尺度动力学

蛋白表面水的慢尺度动力学行为往往被认为与蛋白的结构稳定性、功能以及折叠过程有关, 但在分子水平上, 还不清楚水分子的慢尺度动力学如何参与蛋白折叠过程. 以Trp-cage蛋白作为个案, 本文利用40条100 ns(总长4 μs)的全原子分子动力学轨迹,分析了蛋白折叠过程中蛋白表面水分子的停留行为,并探究影响蛋白表面水分子慢尺度行为的微观因素. 结果发现, 即使在蛋白折叠过程中蛋白拓扑结构变化很大, 残基之间也会形成稳定的局部暂态结构. 这些结构为水分子提供饱和、稳定的氢键, 通过与水分子之间的极性相互作用, 以及凹形的几何结构, 约束水分子长时停留, 我们称之为“停留中心”. 停留中心的形成是引起水分子慢尺度行为的重要因素. 另外, 停留中心的分布与蛋白折叠的进程有密切关系, 特别地, 在折叠轨迹中, 疏水核周围的残基组成了一个主要的停留中心. 研究结果不但有助于解释水分子慢尺度特征行为的来源, 还可以为实验中通过研究水分子在蛋白附近的慢尺度行为, 揭示蛋白折叠过程中的关键步骤提供一些启发.     

湍流专利

湍流是流体运动的常见形式，也是流体力学的核心问题之一．湍流在工程技术领域也有着广泛的应用，是航空航天等领域发展的瓶颈问题．近年来，人们在对湍流物理机理的认识、数值模拟和实验研究上，都取得了很大的进展，但当前大飞机、高速铁路等工程问题的重大需求，对湍流研究提出了更高和更深入的要求，也对湍流基础研究提出了更大的挑战．     

矩形柱群非均匀湍尾流中的层次相似律

对绕3个矩形柱的非均匀湍尾流流场速度脉动时间序列进行了系统的测量与细致的统计分析，发现从近场到远场的每个测量点上，She-Leveque(SL)湍流层次相似律都很好地成立．应用层次相似律分析的γ检验和检验方法对层次结构参数随下游距离的变化进行了计算，并对其物理特性进行了讨论，为系统地研究非均匀湍流中流动的统计结构打下了基础。     

Modified Chapman–Enskog expansion: A new way to treat divergent series

The resolution by Chen and Sun of divergent Chapman–Enskog expansion problem will not only build a unified foundation for non-equilibrium dynamics modeling at all Mach number and Knudsen number, but also shed light to a large class of difficult theoretical problems involving divergent expansion on strong nonlinearity.     

湍流专刊序

湍流是流体运动的常见形式, 也是流体力学的核心问题之一. 湍流在工程技术领域也有着广泛的应用, 是航空航天等领域发展的瓶颈问题. 近年来, 人们在对湍流物理机理的认识、数值模拟和实验研究上, 都取得了很大的进展, 但当前大飞机、高速铁路等工程问题的重大需求, 对湍流研究提出了更高和更深入的要求, 也对湍流基础研究提出了更大的挑战.      

Compressibility Effects in Turbulent Boundary Layers

Local cascade （LC） scheme and space-time correlations are used to study turbulent structures and their convection behaviour in the near-wall region of compressible boundaxy layers at Ma = 0.8 and 1.3. The convection velocities of fluctuating velocity components u （streamwise） and v （vertical） are investigated by statistically analysing scale-dependent ensembles of LC structures. The results suggest that u is convected with entropy perturbations while v with an isentropic process. An abnormal thin layer distinct from the conventional viscous sub-layer is discovered in the immediate vicinity of the wall （y^＋ ≤ 1） in supersonic flows. While in the region 1 〈 y^＋ 〈 30, streamwise streaks dominate velocity, density and temperature fluctuations, the abnormal thin layer is dominated by spanwise streaks in vertical velocity and density fluctuations, where pressure and density fluctuations are strongly correlated. The LC scheme is proven to be effective in studying the nature of supersonic flows and compressibility effects on wall-bounded motions.     

湍流中的层次结构和标度律

湍流是由各种不同尺度、不同幅度和不同相干度的层次结构组成的．在从积分尺度到耗散尺度连续分布的每个尺度上,都存在具有最大振幅和最高相干度的结构──最强间歇结构．幅度较小的结构按照一定的层次对称关系与最强间歇结构相联系．这就是连接多尺度和多幅度脉动结构的层次结构模型（She和Leveque,Phys．Rev．Lett,1994;72,336）．本文对湍流层次结构理论的内容、基本观念及其新发展进行了一些综述和讨论,希望对国内的湍流基础研究能起一定的推动作用．