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水动力学研讨会学术报告信息九则
发布日期:2019-08-15  字号:   【打印

报告时间:2019年8月17日(星期六)9:40; 2019年8月18日(星期日)13:30

报告地点:校学术会议中心一楼大报告厅

举办单位:土木与水利工程学院

学术报告信息(一)

报告题目Simulation-based study of wind–wave interactions under various sea conditions

报告时间:2019年8月17日(星期六)9:40

  SHEN Lian 教授

工作单位:明尼苏达大学

报告人简介

Professor Lian Shen received his bachelor’s degree from USTC in 1993 and doctoral degree from MIT in 2001. He is currently a full professor on the faculty of Department of Mechanical Engineering at University of Minnesota. He also serves as the Director of the Saint Anthony Falls Lab, which is a multidisciplinary fluid mechanics institute consisting of about 60 faculty and staff members. Prof. Shen’s research interests are in computational and theoretical studies of fluid mechanics. He has published extensively in top journals in fluid mechanics, and played a leading role in theoretical and computational studies of many large collaborative projects in USA.

报告简介

Despite their impact on the ocean environment, key physical processes in wind-wave interactions are poorly understood. Using a solver developed for undulatory boundaries, we perform numerical simulations of wind-wave systems under various sea conditions, including wind over monochromatic waves, early wind-wave generation, and wind over a broadband wave field. Our results show that the wave direction and wave age can significantly change the streamwise vorticity distribution in the wind field. Different wave patterns are observed in the process of wind-wave generation. In a broadband wave field, the wave growth rate due to wind input is found to depend on the wave steepness.

学术报告信息(二)

报告题目:梢涡空化起始预报及噪声特性研究  

报告时间:2019年8月17日(星期六)10:20

  :彭晓星 研究员

工作单位:中国船舶科学研究中心

报告人简介

彭晓星研究员在空化机理、非线性气泡动力学及水动力学试验技术等方面具有深厚的理论基础和独到的见解,长期开展水质(包括气核和溶解气体)对空化的影响的研究,并建立了试验测量手段;在国内首次将混沌概念引入空化研究,拓展了对空化现象本质的了解;近年来主持包括国家自然科学重点基金等多个科研项目,主要开展对发展空化机理的研究,在云空化及涡空化研究方面取得重要进展。获得省部级科技进步一等奖1项,三等奖3项等;出版学术专著1部(合著),发表学术论文80余篇;指导培养多名硕、博士研究生。现任中国力学学会流体力学专业委员会水动力学专业组副组长、《水动力学研究与进展》执行编委、国际空化会议委员。

报告简介

梢涡空化是船舶推进器常见而复杂的空化现象,其形成和演化特性研究具有重要的工程意义。本研究以 NACA662-415 椭圆水翼为研究对象,首先对水翼梢涡全湿流场和梢涡空化流场开展了精细测量和高分辨率数值模拟,获得了涡流的速度分布、涡核半径、最低压强、雷诺应力等流场特征。然后采用来流气核控制技术,对不同来流气核情况下的梢涡空化初生开展了试验研究,获得了不同攻角、不同水速、不同含气量的梢涡空化初生试验数据,同时对涡流场中单气核及多气核迁移和生长过程开展了数值模拟研究,提出了在梢涡空化初生研究中定量表征气核谱的方法,综合分析了升力系数、雷诺数、含气量和气核谱分布对梢涡空化初生的影响,结合理想涡理论模型以及气泡动力学理论,建立了考虑尺度效应和水质影响的梢涡空化初生预报模型。 最后采用噪声与高速摄像同步测量技术,在国内实验室首次发现并可重现梢涡空化中的“涡唱”现象,并通过理论分析阐明了涡唱发生的机理。 

学术报告信息(三)

报告题目:船海水动力学耦合数值模拟技术  

报告时间:2019年8月17日(星期六)11:00

  :万德成 教授

工作单位:中国船舶科学研究中心

报告人简介

万德成,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授,博士生导师,教育部长江学者奖励计划特聘教授,上海东方学者(跟踪计划)特聘教授,上海交通大学特聘教授,上海市优秀学术带头人,上海浦江人才基金获得者,教育部新世纪优秀人才计划入选者,英国Strathclyde大学兼职教授,大连理工大学兼职教授。上海交通大学科学技术发展研究院副院长,先进技术与装备研究院常务副院长,船海计算水动力学研究中心(CMHL)主任。

报告简介

高阶谱方法是一种可以快速准确的造波方法,可以对非规则波以及真实海域下的多向不规则波进行模拟。本文将高阶谱方法与本课题组 CFD 求解器 naoe-FOAM-SJTU 进行结合,利用高阶谱方法对非线性的波浪的快速准确模拟,以及 CFD 方法求解复杂波面情况和波浪与结构物相互作用的优点进行船海工程水动力学问题的数值模拟。 

学术报告信息(四)

报告题目:船舶自动避碰系统之实验研究  

报告时间:2019年8月17日(星期六)11:40

  TSAI Jing-fa 教授

工作单位:台湾大学

报告人简介

TSAI Jing-fa,台湾大学工程科学及海洋工程学系教授,主要从事船舶阻力和力、风力涡轮机维护、Web 3d应用等研究工作。

报告简介

船舶智能自动避碰系统的研究是21世纪航海科技的重要研究课题,是船舶航行自动化的基础,是海上智能交通系统的重要组成部分。船舶智能自动避碰系统的研究随着航海科技以及相关理论的支持发展下也在不断的发展创新,对该系统关键问题的研究主要集中在怎样合理应用船舶采集的多传感器导航信息以及怎样建立合理有效的避碰决策系统上。为了保障船舶自动避碰系统的有效性,对船舶避碰检测和控制情况进行实验,以便科学合理的执行船舶避碰方案决策,从而有效避免船舶碰撞事故,保障船舶航行安全。

学术报告信息(五)

报告题目:桥墩-冰塞-局部冲刷相关问题研究  

报告时间:2019年8月18日(星期日)13:30

  :王军 教授

工作单位:合肥工业大学土木与水利工程学院

报告人简介

王军,教授,博士生导师,《水动力学研究与进展》编委,国际水利工程与研究协会(IAHR)会员,中国水利学会水力学专业委员会委员,科技部国际科技合作计划项目评价专家。主要从事河冰水力学及其相关理论、多相流理论、计算流体力学等多个学科领域的研究工作,发表学术论文近百篇。主持多项国家自然科学基金、省部级以上科研项目,研究成果获大禹水利科学技术奖、中国电力建设集团有限公司科学技术进步奖等荣誉。

报告简介

桥梁作为跨江、河、海用于交通的人工建筑物,在实际生活中发挥着巨大的社会效益和经济效益。但往往由于桥梁初建时安全设计达不到要求(考虑不周)或后期防护不力等原因形成桥梁灾害。随着我国经济发展和技术的逐渐完善,北方河流跨河桥梁(干扰水流的构筑物)的建设日趋广泛,桥梁的兴建改变了原有河道的边界条件、水流条件(壅水、断面平均流速、卡封条件、输冰条件),桥墩周围冰塞演变乃至所在河段会产生变化,河床会产生局部冲刷现象,严重时会危及桥梁安全,造成巨大的经济损失。针对我国寒冷地区的桥梁建设,桥墩附近冰塞演变与河床局部冲刷相互作用问题乃至对相应区域内的河床演变的影响成为一个迫切需要研究的问题。开展桥墩-冰塞-局部冲刷相关问题研究对寒冷地区的桥梁建设和河床演变具有理论意义和实际意义。

学术报告信息(六)

报告题目Physics informed machine learning for turbulence modeling  

报告时间:2019年8月18日(星期日)14:10

  XIAO Heng 助理教授

工作单位:弗吉尼亚理工大学

报告人简介

肖恒于2003年毕业于浙江大学土木系,2005年获瑞典皇家理工学院科学计算方向硕士,2009年获普林斯顿大学博士,2009年至2012年在苏黎世联邦理工学院流体力学研究所从事博士后研究,2013年加入弗吉尼亚理工大学任助理教授。目前的主要研究方向是结合传统物理模型与现代数据科学的建模方法和数据驱动的湍流模拟。其他研究领域包括离散元方法,泥沙输运,海洋可再生能源等。

报告简介

Turbulence is among the last unsolved problems in classical physics, and it impacts many issues of societal importance including energy, environment, and climate. Accurate predictions of turbulent flows are of vital importance for the design and operation of mission critical systems such as aircraft, gas turbine engines, and nuclear power plants. Currently, RANS simulations are still the workhorse simulation tool for industrial turbulent flows, as direct numerical simulations and large eddy simulations (LES) are still too expensive computationally. RANS simulations rely on turbulence models to represent the unresolved physics. These models introduce large uncertainties into the results, severely impairing their predictive capabilities. Such difficulties have been highlighted in recent reviews.

学术报告信息(七)

报告题目Target to reduce friction drag by roughness elements: Doable or Not?  

报告时间:2019年8月18日(星期日)14:50

  XU Hui 研究员

工作单位Imperial College London; Shanghai Jiao Tong University

报告人简介

Dr. Hui Xu is a Rolls-Royce researcher in the Department of Aeronautics and a research fellow in the Department of Mathematics at Imperial College London. His research interests span applied/computational mathematics and fluid mechanics. Much of his work has been on hydrodynamic instability, laminar-turbulent transition, aerodynamics /aeroacoustics, turbulence, kinetic theory based modelling/method, numerical analysis and computational methods. Dr. Hui Xu is currently working on broadband noise modelling and prediction, receptivity and instability of the boundary-layer transition stages and addressing the influences of free stream disturbance, wavy wall, surface imperfections, blowing and suction, external acoustic waves on instability of a boundary layer. He is also working on high-precision spectral/hp element method and applications. His researches are/were mainly funded by EPSRC, Rolls-Royce, Airbus, Bombardier McLaren, Renault and so on. He is working and collaborating with world-leading experts in the corresponding research fields. His research papers were mainly published in Journal of Fluid Mechanics, SIAM Journal on Scientific Computing, Journal of Computational Physics, Journal of Scientific Computing and so on.

报告简介

Drag is the force by which a fluid resists the relative motion of a solid. The fluid can be external or internal to the wall boundaries which can be rigid or compliant. Flow control aims at minimising the drag force. In this talk, we will discuss about the challenging of deploying flow control strategies to achieve friction drag reduction for wall-bounded flowsand how to investigate the potential problems in validating the strategies precisely. Generally, the drag consists of three categories: profile drag, induced drag and wave drag. Here, we will not discuss induced drag and wave drag since they are respectively related to vorticity and supersonic flows. The talk will be focused on the skin friction drag which is categized into the profile drag and related to two kinds of strategies: laminar flow control and turbulent drag reduction. These two strategies are clearly proposed for two kinds of flows: laminar and turbulent flows. We either need to delay laminar-turbulent transition or enhance turbulence.

学术报告信息(八)

报告题目The effect of rough element on heat transfer in Rayleigh–Bénard convection 

报告时间:2019年8月18日(星期日)15:40

  :周全 研究员

工作单位:上海大学

报告人简介

周全,现任上海大学上海市应用数学和力学研究所研究员、博士生导师。入选上海市教委“晨光计划”;上海市科委“浦江计划”;曾获得国家自然科学基金委首届“优秀青年科学基金项目(优青)”资助,同年入选中共中央组织部首批“青年拔尖人才支持计划”。

报告简介

报告主要探讨粗糙元宽高比对系统传热的影响研究。选取了 5 个高度相同宽高 比不同的粗糙元模型,参数范围为 106 <Ra<109、Pr=0.7。根据模型中粗糙元分布的特点, 大致将模型分成两类,一类是大宽高比粗糙元稀疏分布的模型;另一类是小宽高比粗 糙元密集分布的模型。结果发现大宽高比的稀疏模型对 Rayleigh-Bénard(RB) 系统传热的 增强效果比小宽高比的密集模型要好很多。其促进传热的机理不是更多羽流的激发与释放, 而是特殊几何形状对流体的约束不同,导致大尺度环流更加靠近上下边壁,使热边界层变薄,进而促进了热输运。

学术报告信息(九)

报告题目:热对流的稳定性和数值模拟  

报告时间:2019年8月18日(星期日)16:20

  :孙德军 教授

工作单位:中国科学技术大学

报告人简介

主要研究方向:动稳定性与流动控制、微尺度流体力学、计算流体力学等。1989-1997年参加了两项国家自然科学基金重大项目的研究,主要从事钝物体绕流尾迹特性与控制的研究。1998 年以来负责和参加了国家自然科学基金面上项目6项,中科院创新方向性项目2 项,主要从事旋转射流的稳定性与数值模拟、多流体界面数值模拟与并行算法、微尺度流动、生物运动流体力学等方面的研究。目前负责国家自然科学基金面上项目“旋拧流的最优扰动和和感受性研究”,此外还承担国家自然科学基金重点项目“细长体大攻角绕流非对称涡产生机理、结构演化及其控制研究”、面上项目“磁场作用下晶体生长中热对流的稳定性和非线性演化”、以及863项目等课题的研究。

报告简介

热对流是自然界和工程应用中的常见现象,相关流动的稳定性和湍流是流体力学研究的重要问题。近年来,我们在 Rayleigh-Bénard 对流的线性和弱非线性稳定性、湍流热对流数值模拟等方面开展了研究。针对圆筒内 Rayleigh-Bénard 对流的不稳定性,得到了轴对称对流的稳定性边界,发现了二次分叉之外仍存在稳定的非平凡轴对称解,并采用能量分析方法解释了失稳特性的成因。研究了侧壁加热时圆筒内热对流不稳定性 Prandtl数的依赖性,揭示了小 Prandtl 数时的剪切不稳定性机制、大 Prandtl 数时的浮力不稳定性机制,在中等 Prandtl 数时流动失稳的剪切机制与浮力机制存在相互竞争。

针对非Oberbeck-Boussinesq 假设(NOB)效应对二维方腔热对流线性和弱非线性不稳定性的影响,NOB 效应强度由无量纲温差 ϵ 衡量,研究表明 NOB 效应对临界 Rayleigh 数(Ra)和扰动增长率的首阶修正正比于 ϵ2,宽方腔中 NOB 效应会增强流动稳定性,而窄方腔中会减弱稳定性,并通过能量分析定量考察了可压缩性、黏性和浮力作用对扰动动能增长的贡献。通过弱非线性分析和直接数值模拟研究了 NOB 效应对分叉过程的影响,发现了丰富的分叉过程。在快速旋转球壳中,采用完全可压缩方程研究了热对流的首次失稳,发现了一种新的准地转模态,并证明了传统的滞弹模型在低 Ra 数、强可压缩条件下会失效。基于直接数值模拟研究了湍流方腔热对流的流动反转现象,结果表明倾斜效应对反转发生具有双重作用,在常规单涡反转中倾斜会抑制反转,而在双涡反转中倾斜起促进作用。此外,在具有 NOB 效应对流系统中发现了一类新的反转模式,并从涡动力学角度解释了该反转的触发机制。最后,基于数值模拟系统地研究了贯穿湍流 Rayleigh-Bénard 对流,首次给出了系统中中心温度偏移量、动能输运效率等与密度倒置参数间的统一规律。

(曹广学/文)  
编辑:徐小红
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