数值研究激波与旋涡的相互作用

从非定常形式的Euler方程出发,数值模拟了运动激波与旋涡相互作用的非定常流动过程。为保证激波具有较高的分辨率,采用对称型TVD格式进行了数值计算。结果表明。这样可以有效地模拟流场中一些复杂的流动现象,如激波变形、激波分叉和三波点的形成,以及旋涡结构的变化过程等,并与已有的实验流动显示相符良好。同时,也是对TVD格式求解这类问题的一次初步尝试。     

一种改进的分层剪切湍流亚格子尺度模型及其应用

提出了一种新型的分层剪切湍流应力和湍流热通量的动力学亚格子尺度(SGS)模型,并就热分层槽道湍流问题,计算验证了该模型的正确性.采用大涡模拟方法和该动力学亚格子尺度模型,数值研究了在浮力和剪切双重作用下的稳定分层和不稳定分层槽道热剪切湍流,探讨了某些湍流特性随Richardson数的变化规律,并分析了相关的流动物理机制.     

超常环境力学领域研究新进展——《力学学报》极端力学专题研讨会综述报告

本文介绍了超常环境力学领域的相关研究背景, 综述了《力学学报》极端力学专题研讨会的学术报告与前沿问题研讨. 以极端力学关注的学科问题为视点, 聚焦深海、深空、超高温、超高速等具有国家重大需求背景的研究方向, 分别介绍了超常环境力学领域的重要成果与最新研究进展. 通过这次会议, 《力学学报》编辑部努力探索一种新的学术交流模式, 能够及时将前沿性、基础性的学术成果传递给相关领域的科研人员, 从而对相关领域的工程技术研发起到支撑作用. 本文还对会议涉及的研究领域进行总结, 期望能促进超常环境力学领域的研究与交流.      

工程科学的践行者————纪念童秉纲院士

中国科学院院士童秉纲教授(1927——2020)是流体力学家、教育家, 工程科学的践行者. 文中简要介绍了童秉纲先生的生平, 着重回顾了童先生在非定常流与涡运动、生物运动力学、气动热力学等流体力学3个分支学科领域对工程科学思想的实践, 最后介绍了童先生对我国力学教育的杰出贡献.      

An improved dynamic subgrid-scale model and its application to large eddy simulation of stratified channel flows

In the present paper, a new dynamic subgrid-scale (SGS) model of turbulent stress and heat flux for stratified shear flow is proposed. Based on our calculated results of stratified channel flow, the dynamic subgrid-scale model developed in this paper is shown to be effective for large eddy simulation (LES) of stratified turbulent shear flows. The new SGS model is then applied to the LES of the stratified turbulent channel flow to investigate the coupled shear and buoyancy effects on the behavior of turbulent statistics, turbulent heat transfer and flow structures at different Richardson numbers.     

Curvature Effect on Compressible Turbulent Flow over a Wavy Wall

A fully developed compressible turbulent flow in a channel with a lower wavy wall and a upper plane wall is studied using large eddy simulation. We mainly attempt to deal with the curvature effect on compressible turbulent flow over the wavy wall. Some typical quantities including the mean turbulence statistics, dilatation and baroclinic terms in the enstrophy equation, turbulent kinetic energy budgets and the near-wall turbulent structures are analysed. The results obtained in this study provide physical insight into the understanding of the effects of curvature and compressibility on wall-bounded compressible turbulent flow.     

郑哲敏先生逝世周年纪念专刊序

2022 年 8 月 25 日是我刊原主编郑哲敏先生逝世一周年. 郑哲敏先生 (图 1) 是我国著名力学家, 中国科学院院士、中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士, 2012 年度国家最高科学技术奖获得者. 他创立了爆炸力学学科及相关的研究领域; 领导了材料力学、非线性力学、海洋工程力学等学科的研究; 倡导了计算力学、流固耦合、非常规能源、人工智能等领域的研究, 为我国现代力学的发展做出了重大贡献. 为继承和发扬郑哲敏先生的学术思想和科学精神, 缅怀其治学风范, 追忆其科学贡献, 《力学学报》组织纪念活动并策划出版《郑哲敏先生逝世周年纪念专刊》. 该特刊包括研究综述、研究论文和研究方法探讨等不同体裁, 涵盖了爆炸力学、非线性力学、材料力学性能、海洋工程力学、非常规能源、流固耦合及人工智能等不同领域, 共计 19 篇文章. 希望以此推动相关领域的学术交流和进步.      

激波的传播与干扰

激波的传播特性既取决于激波的产生条件，也与所处的传播环境密切相关。驱动条件、几何边界、介质的物理化学属性等发生变化时，都会引起激波传播特性的改变，而激波的变化反过来又会对其波及的流场产生影响。尽管激波传播及其干扰现象广泛存在于自然界和人类科技活动之中，其复杂机理的认识、规律的描述乃至应用潜力的挖掘仍有漫长的路要走。本文根据气体中激波传播和干扰现象以及与之相关的理论描述特征，在对激波传播以及反射、折射等基本现象进行简要阐述的基础上，重点围绕目前的热点问题，包括激波/激波干扰、激波/边界层干扰、激波与湍流作用、激波的聚焦与点火以及激波作用下气体界面不稳定性等研究进行了介绍和讨论，旨在对近年来该领域的进展及获得的成果做一个概述和归纳，期望对将来的深入研究有一个鉴借意义。     

坚守初心, 重温钱先生的办刊目标

2021年12月11日是钱学森先生诞辰110周年,力学学报编委会和编辑部共同主办《力学者说》第3期暨纪念力学学报首任主编钱学森先生诞辰110周年,让我们共同缅怀和追思钱先生的丰功伟绩,不断传承和弘扬钱先生的爱国精神和科学精神。1955年钱学森回到祖国,1956年1月创建了中国科学院力学研究所,1957年,钱学森先生亲自领导了《力学学报》的创刊,并任第一任主编。在创刊号首篇文章《我们的目标》中,钱先生明确指出了《力学学报》的办刊目标。今天在这个值得纪念的日子里,我们《力学学报》全体编委会成员再次重温钱先生为《力学学报》制定的《我们的目标》。      

Turbulent Boundary Layer Control via a Streamwise Travelling Wave Induced by an External Force

Turbulent boundary layer control via a streamwise travelling wave is investigated based on direct numerical simulation of an incompressible turbulent channel flow. The streamwise travelling wave is induced on one side wall of the channel by a spanwise external force, e.g., Lorenz force, which is con~ned in the viscous sublayer. As the control strategy used in this study has never been examined, we pay our attention to its efficiency of drag control. It is revealed that the propagating direction of the travelling wave, i.e., the downstream or upstream propagating direction with respect to the streamwise flow, has an important role on the drag control, leading to a significant drag reduction or enhancement for the parameters considered. The coherent structures of turbulent boundary layer are altered and the underlying mechanisms are analysed. The results obtained provide physical insight into the understanding of turbulent boundary layer control.