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学术讲座 | 非中性大气表面层壁面涡结构相干特性

发布时间:2025/12/04     浏览次数:
时间:2025年12月8日(星期一)10:30-11:30
地点:厦门大学翔安校区希平楼C2-204
主讲人:李玄 讲师
来访单位:重庆理工大学
邀请人:黄永祥 副教授
联系人:姜晨锐 2880169

专家简介

李玄,博士,重庆理工大学数学学院应用数学系讲师(2021.12–至今)、厦门大学MEL青年访问学者(2025.03–2026.03,合作导师黄永祥副教授)。2021年于兰州大学获工程力学博士学位,师从郑晓静院士;其间在墨尔本大学联合培养,导师为 Ivan Marusic 院士,主要从事大气表面层湍流结构、附着涡模型与热对流湍流的研究。2021年起在重庆理工大学任教,长期从事湍流边界层、非平稳流动、超声流体计量以及基于物理信息神经网络的建模与计算等方向的研究工作,并担任国际期刊 Int. J. Hydromechatron. 青年编委。已在 J. Fluid Mech.、Bound.-Layer Meteor.、J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 等期刊发表 SCI 论文二十余篇,主持国家自然科学基金青年项目、重庆市自然科学基金面上项目、重庆市教委科研项目等多个科研课题。目前的研究重点包括:非平稳大气边界层中附着涡结构的瞬时相干特性、高精度超声流量测量方法,以及基于物理信息神经网络的室内稀疏观测流场与温度场反演。

报告摘要

壁面湍流中的附着涡结构与能谱分布控制着大气与海洋边界层的动量和热量通量,但在非中性分层、粗糙下垫面和有限测点条件下,仍存在三个关键问题:附着涡在热浮力作用下是否仍近似自相似、不同尺度结构的倾角如何定量刻画;天气尺度与湍流尺度如何在实测大气流场中可靠分离;以及能否仅依靠近壁测量预测对数区能谱。围绕这三点,本报告利用多点三维风速–温度观测与相位谱分析,表明在不稳定与近中性分层下附着涡总体尺度比仍近似类 Townsend 自相似,而小尺度结构在浮力作用下倾角显著增大,并给出相应的相位–几何刻画;结合多粗糙度三站点阵列与跨站线性相干谱滤波,实现实测大气表层中天气尺度/湍流尺度的分离并量化粗糙度对相干性及结构纵横比的影响;在高雷诺数风洞边界层中,进一步构建基于近壁谱与尺度选择性壁向相干的近壁–对数区能谱映射框架,给出仅凭近壁能谱重构对数区(预乘)能谱的方案。上述结果为非中性、粗糙壁面下附着涡几何与谱建模提供观测约束,也为改进大气–海洋边界层湍流通量参数化提供参考。