流向旋轉槽道中的多尺度動力學研究獲進展

　　旋轉參考系中的流動廣泛存在于地球物理、天體物理和工程中。例如，海洋流動、大氣流動和葉輪機械中的流動。壁湍流是流體力學研究中的重要基礎問題。在壁湍流中，系統旋轉對湍流的多尺度動力學和相干結構產生重要影響。因此，研究系統旋轉對壁湍流中的多尺度動力學的影響，對探討旋轉系統中壁湍流的性質以及預測、優化或控制自然界和工程界的相關流動具有重要意義。

　　近期，中國科學院力學研究所空天飛行器流動數值模擬課題組針對流向旋轉槽道中的多尺度動力學開展了研究。該工作首先利用廣義Kolmogorov方程探究了旋轉對壁湍流能量平衡的影響，首次發現了傾斜渦的多尺度特性。進一步，通過雷諾應力平衡方程與發卡渦模型，研究推斷，科氏力與壓力速度相關是維持傾斜渦的主要原因（其中，科氏力項具有雙重效應）。該工作深入開展了旋轉壁湍流中多尺度特性及其維持機制的研究，對一般壁面流動中旋轉對湍流態的影響具有指導意義。

　　相關研究成果以Multiscale dynamics in streamwise-rotating channel turbulence為題，發表在《流體力學雜志》（Journal of Fluid Mechanics）上。研究工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金的支持。