报 告 人：Brian Cantwell, 斯坦福大学教授、美国国家工程院院士
报告题目：A Universal Velocity Profile for Wall Bounded Flows (1/6)
Applications: A new boundary layer integral method, Rough wall pipe flow (2/6)
A New Wall Damping Function for Pipe, Channel and Boundary Layer Flows (3/6)
报告时间：2025年5月12日、14日、16日（周一、周三、周五）10:00-11:00
报告地点：北航沙河校区 科研2号楼109
主办单位：航空科学与工程学院
邀 请 人：陈曦 教授
报告内容：
本系列讲座前三讲将聚焦于壁湍流研究，所涉及大部分成果产生于2019年之后，其中最新研究尚未发表。
第一讲：介绍壁湍流的实用混合长度模型。其对应的全局速度剖面（Universal Velocity Profile, UVP）能精确模拟管道流、槽道流及含压力梯度的边界层流动。本讲将推导改进版Clauser压力梯度参数，该参数可关联模型中的两个关键变量。
第二讲： 将全局速度剖面（UVP）对雷诺数的固有依赖性扩展至含压力梯度的工况下，并将其作为求解卡门方程的新积分法基础，该方法适用于多种附着流动。由于速度剖面是压力梯度参数的可积已知函数，计算翼型等物体粘性阻力的时间不受雷诺数影响，因此理论上可计算无上限的雷诺数工况。本讲同时还会介绍所提出UVP在粗糙壁管流中的应用，粗糙壁版本UVP与光滑壁情况下的精度水平相当。
第三讲：虽然UVP与直接数值模拟（DNS）及实验数据高度吻合，但与近壁区速度导数DNS数据仍存在差异。最新提出的壁面阻尼函数显著改善了二者的吻合程度，同时将圆管/槽道流UVP模型参数从5个降至4个，边界层模型参数从4个减至3个。该优化还降低了不同工况间的参数变化，尤其是对于边界层流动。
前三讲的核心目标是：系统展示UVP的实用特性，并为开展含压力梯度的中等雷诺数边界层DNS研究提供理论支撑。
后三讲课程将聚焦湍流几何特性的对称性分析研究，相关成果主要在专著《Introduction to Symmetry Analysis》中。
报告人照片：
报告人简介：
Brian Cantwell，斯坦福大学航空航天系教授，美国国家工程院院士，美国物理学会会士，美国航空航天学会会士，英国皇家航空学会会士，Sigma Xi科学研究荣誉学会会员。著有专著四部，包括 2002 年由剑桥出版社出版的教科书《Introduction to Symmetry Analysis》（剑桥应用数学丛书之一）。研究方向包括湍流时空结构的理论、数值和实验方法，混合推进器的边界层燃烧模型，无限雷诺数极限下的壁湍流结构等。采用对称分析的一般方法描述湍流的几何方面，制定适用各种自由剪切流的一般相似原则并研究负责耗散的细尺度运动的普遍结构。该工作包括国际上最早使用粒子测速仪测量非定常喷流的几何形状。近期工作还确定了一种新的壁湍流通用速度剖面图。该剖面图精确近似低到中等雷诺数下的剖面也可研究无限雷诺数极限下的湍流壁流结构，并在此基础上发展了一种可在无限雷诺数范围内快速准确地确定机翼和其他流线型物体阻力的方法。
EN
