2024年国际理论与应用力学联盟(IUTAM) “湍流剪切流中的湍流/非湍流界面”国际研讨会

湍流/非湍流界面（TNTI）是湍流与无旋流之间的不规则边界，广泛存在于各类流动中，如湍流边界层、射流、尾流、燃烧火焰前锋面、大气和海洋中的湍流斑、污染物扩散等。由于其对湍流的间歇性特征、混合和卷吸具有重要的影响，TNTI已成为过去几十年湍流研究中最活跃的研究方向之一。

本次研讨会将于2024年10月8日-11日在北京举办，由国际理论与应用力学联盟（IUTAM）主办，北京航空航天大学承办，中国力学学会、北京力学会协办。研讨会得到了北京国际力学中心、北京市科学技术协会的大力支持。会议将邀请国内外湍流剪切流领域的专家学者作邀请报告，欢迎国内外相关学术界和产业界的专家学者参加，共同探讨湍流剪切流中的湍流/非湍流界面的基本问题和主要挑战。本次研讨会旨在为全球范围内湍流/非湍流及相关领域的研究者提供一个展示最新研究成果、分享经验和建立合作的国际交流平台，推动TNTI及相关研究方向的进步与发展。

会议主席及学术委员会

1.IUTAM代表

Atila Freire 教授（里约热内卢联邦大学，巴西）

2. 会议主席

王晋军 教授（会议共同主席，北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室主任）

Ivan Marusic 院士（会议共同主席，墨尔本大学副校长，澳大利亚科学院院士）

3. 学术委员会

1）何国威院士（中国科学院力学研究所）

2）Javier Jimenez 院士（马德里理工大学，西班牙）

3）Ivan Marusic 院士（墨尔本大学副校长，澳大利亚）

4）Charles Meneveau 院士（约翰霍普金斯大学，美国）

5）Hyung Jin Sung院士 （韩国科学技术高等研究院）

6）王晋军 教授（北京航空航天大学）

7）Jerry Westerweel院士（代尔夫特理工大学，荷兰）

会议主题

本次研讨会关注的主题包括但不限于：

（1）湍流/非湍流界面几何特性；

（2）湍流/非湍流界面结构间相互作用；

（3）湍流/非湍流界面附近的混掺与卷吸过程；

（4）非预混燃烧/化学反应。

以下内容为GPT视角对国际理论与应用力学联盟(IUTAM) “湍流剪切流中的湍流/非湍流界面”国际研讨会相关领域的研究解读，仅供参考：

湍流剪切流中的湍流/非湍流界面研究现状

一、研究背景与意义

TNTI作为湍流与无旋流之间的不规则边界，其研究对于理解湍流的生成、维持和衰减机制至关重要。通过深入探究TNTI的几何特性、结构间相互作用、混掺与卷吸过程等，可以进一步揭示湍流的本质特征，为湍流的控制和利用提供理论支持。

二、研究现状

国际交流与合作：

湍流/非湍流界面的研究已经引起了国际学术界的广泛关注。例如，国际理论与应用力学联盟（IUTAM）近期举办了关于“湍流剪切流中的湍流/非湍流界面”的国际研讨会，邀请了国内外相关领域的专家学者共同探讨这一领域的基本问题和主要挑战。

研究方法与手段：

实验研究：通过实验手段直接观测和测量TNTI的形态、动态变化以及其对湍流特性的影响。

数值模拟：利用高性能计算机进行直接数值模拟（DNS）或大涡模拟（LES），以捕捉TNTI的精细结构和演变过程。

理论分析：基于流体力学的基本原理和统计理论，对TNTI的形成机制、稳定性以及其对湍流特性的影响进行理论分析。

研究成果与进展：

在TNTI的几何特性方面，研究者们已经发现了其形态的多样性和复杂性，包括界面厚度、曲率、波动等特征参数的统计规律。

在TNTI的结构间相互作用方面，研究揭示了湍流涡结构与无旋流区域之间的动量、能量和质量交换过程，以及这些交换过程对湍流特性的影响。

在混掺与卷吸过程方面，研究者们深入探讨了TNTI附近的流动混合机制，以及这些机制对湍流生成、维持和衰减的贡献。

三、未来研究方向

深化机理研究：进一步揭示TNTI的形成、演化和维持机制，特别是其背后的物理原理和数学描述。

拓展应用领域：将TNTI的研究成果应用于航空航天、海洋工程、环境保护等领域，解决实际工程问题。

促进跨学科合作：加强流体力学、应用数学、计算科学、实验技术等多学科之间的交叉融合，推动TNTI研究的深入发展。

湍流剪切流中的湍流/非湍流界面研究可以应用在哪些行业或领域

1. 航空航天

飞行器设计：在飞行器设计中，湍流剪切流的研究对于优化飞行器的气动性能至关重要。TNTI的研究可以帮助工程师更好地理解飞行器表面的流动特性，从而减少阻力、提高升力，并优化飞行器的整体性能。

发动机设计：航空发动机中的燃烧室和喷流区域都存在复杂的湍流剪切流现象。研究TNTI可以帮助设计更高效的燃烧室和喷流系统，提高发动机的推力和燃油效率。

2. 海洋工程

海洋流体力学：海洋中的湍流剪切流对于海洋环流、海洋混合、污染物扩散等过程具有重要影响。研究TNTI可以帮助科学家更好地理解这些过程，为海洋资源的开发和保护提供科学依据。

海洋工程结构：海洋工程结构如海洋平台、海底管道等经常受到湍流剪切流的影响。研究TNTI可以帮助工程师评估这些结构在湍流环境下的稳定性和耐久性，从而设计更安全、更可靠的结构。

3. 能源与环境

风能利用：风力发电中的风轮机叶片经常处于湍流剪切流环境中。研究TNTI可以帮助优化风轮机的设计，提高风能转换效率，并减少叶片的磨损和疲劳。

污染控制：大气和海洋中的污染物扩散往往受到湍流剪切流的影响。研究TNTI可以帮助科学家预测污染物的扩散路径和范围，为污染控制提供科学依据。

4. 交通运输

汽车设计：汽车行驶过程中，车身周围的空气流动形成湍流剪切流。研究TNTI可以帮助汽车设计师优化车身形状和气动布局，减少空气阻力，提高燃油经济性。

铁路与轨道交通：高速列车在行驶过程中也会遇到湍流剪切流问题。研究TNTI可以帮助工程师优化列车的空气动力学性能，提高列车的稳定性和舒适性。

5. 化工与材料

混合与反应过程：在化工过程中，湍流剪切流对于物质的混合和反应速率具有重要影响。研究TNTI可以帮助工程师优化混合器和反应器的设计，提高反应效率和产品质量。

材料加工：在材料加工过程中，如注塑成型、金属浇铸等，湍流剪切流对于材料的流动和成型质量具有重要影响。研究TNTI可以帮助工程师优化加工参数和工艺条件，提高产品质量和生产效率。

6. 生物医学

血液循环：人体内的血液循环系统存在复杂的湍流剪切流现象。研究TNTI可以帮助医学研究者更好地理解血液在血管中的流动特性，为心血管疾病的治疗和预防提供科学依据。

人工器官与组织工程：在人工器官和组织工程领域，研究TNTI可以帮助工程师设计更符合生理需求的血流通道和组织支架，提高人工器官和组织的功能性和耐久性。

湍流剪切流中的湍流/非湍流界面研究领域有哪些知名机构或企业

学术机构

北京航空航天大学：

作为国内流体力学研究的重要基地，北京航空航天大学在TNTI研究方面具有较高的学术水平和影响力。该校的流体力学研究所和相关的重点实验室（如国家计算流体力学重点实验室）致力于TNTI的基础研究和应用研究。

北京航空航天大学还承办了国际理论与应用力学联盟（IUTAM）主办的“湍流剪切流中的湍流/非湍流界面”国际研讨会，显示了该校在该领域的国际地位和影响力。

中国科学院力学研究所：

中国科学院力学研究所是我国力学研究的重要机构之一，在TNTI研究方面也有深厚的积累。该所的研究人员参与了多项国家级科研项目，为TNTI研究提供了重要的理论支持和技术保障。

国外知名大学和研究机构：

包括美国布朗大学流体机械研究中心、澳大利亚Monash大学湍流研究所、美国Cornell大学流体力学研究实验中心等，这些机构在TNTI的理论研究、实验研究和数值模拟方面都具有较高的学术水平和国际影响力。

企业

十沣科技：

由中国科学院院士陈十一创办的十沣科技，致力于高端工业软件（CAE）以及数字孪生技术的自主研发与产业化。该公司在计算流体力学（CFD）领域具有较高的技术水平，其研发的通用流体动力学仿真软件QFLUX等产品在航空航天、船舶与海洋工程等领域得到了广泛应用。虽然十沣科技并未直接以TNTI为研究重点，但其CFD技术对于TNTI的研究和应用具有重要的支撑作用。

其他工业仿真软件公司：

如美国FLOMETRICS公司、美国Tetra研究开发公司等，这些公司在工业仿真软件领域具有较高的知名度和市场份额，其产品和技术在TNTI的研究和应用中也具有一定的应用价值。