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—— 第四部分 国家杰出青年科学基金获得者选介 ——

陶建军 2012年度国家杰出青年科学基金获得者

  陶建军教授的主要研究领域为流动稳定性、层流至湍流的转捩机制与流动控制。主要成果包括:

  1.通过时空稳定性分析发现了恒壁温的热边界层流会表现出整体不稳定性,即边界层会产生自持振荡,这一结果为流动控制和强化换热提供了新的思路;

  2.通过对向列型聚合物平板剪切流的数值模拟,给出了这类各向异性的高分子流体中流向涡的产生、振荡、破碎并最终产生缺陷的机制,这些结果对提高液晶聚合物的力学特性有指导意义;

  3.通过对旋转系统中的瑞利-贝纳尔对流进行数值模拟,发现了失稳后产生的时均流的正转和反转并不是随机的,而是受到流体物性很大的影响,并且在适当的参数空间内会发生转换。这些结果有助于人们理解诸如木星大气层中带状流准周期地消失与再现的现象;

  4.通过建立粗糙管壁模型、渐进分析和稳定性分析,提出了粗糙管流的一种失稳机制,理论预测临界雷诺数同实验基本吻合,这一成果对人们理解管流的湍流化机理这一流体力学的世纪难题有促进作用。

  近年来的研究成果已发表在Phys. Rev. Lett.、J. Fluid Mech.等权威期刊上。陶建军教授曾获法国科技部基金、德国洪堡基金,现任北京大学工学院力学与空天技术系系副主任、中国力学学会副秘书长、中国空气动力学会理事。

  在国家杰出青年科学基金的资助下,陶建军教授将主要针对平行剪切流转捩机制这一国际前沿领域,重点开展强扰动诱发转捩的机理研究,构建描述剪切流转捩的统一的动力学模型,从而为高效的层流-湍流转捩控制提供理论基础和科学依据。

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