| 评审组: | 基础研究组 | | 项目名称: | 湍流多尺度结构演化、能量输运与传热调控机制 |
| 提名单位: | 陕西省教育厅 |
| 提名等级: | 一等奖 |
| 提名单位意见: | 湍流中不同尺度流动结构的形成、演化及其对能量与热量输运的作用,是理解复杂湍流并实现高效调控的核心科学问题。该项目围绕结构演化、能量输运与传热调控开展系统研究,取得以下三方面原创发现。一是首次实验观测到高聚物湍流中此前未识别的弹性标度区间,测得尺度依赖的湍流能量传输率,揭示湍流动能向高聚物弹性自由度转移的跨尺度机制;二是发现热湍流大尺度环流反转频率的双标度规律,阐明其转变源于主环流拓扑结构及稳定性的改变,并通过无角涡对照实验定量揭示角涡对反转的调制作用;三是揭示一阶与高阶流动模态竞争及其与全局热输运的动态关联,进一步发现壁面剪切可诱导热湍流再层流化并增强传热,阐明羽流抑制及稳定对流通道形成的机制。相关成果被Science Advances、Nature Physics、Journal of Fluid Mechanics等期刊发表的后续研究引用、验证和发展,推动了复杂流体湍流能量级串、热湍流反转及结构调控研究。成果权属无争议,提名材料真实有效。 |
| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 代表性论文专著目录: | 

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| 主要完成人情况: | - 姓名:郗恒东
排名:1 行政职务:副院长 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:提出项目总体科学问题并组织实施,主导科学发现一至三。设计高聚物湍流与热湍流研究方案,组织实验观测、数值模拟和机理分析;在科学发现一中负责跨尺度能量输运物理凝练,在科学发现二中提出以主环流稳定性解释反转频率的转变并指导无角涡对照研究,在科学发现三中建立流动模态—传热关联并推动剪切调控研究。代表作1–5通讯作者,代表作4第一作者。
- 姓名:徐翱
排名:2 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:围绕科学发现三开展壁面剪切热对流研究。提出并实现不同(m,n)型剪切边界条件,通过流动模态分解、湍动能收支和羽流统计,揭示剪切诱导再层流化的根源在于羽流脱落受抑和浮力湍动能产生下降,并阐明稳定对流通道增强传热的机制。代表作5第一作者。
- 姓名:陈鑫
排名:3 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:围绕科学发现二开展大尺度环流反转实验研究。完成多Prandtl数长时间反转统计、PIV流场测量、Fourier模态及主环流稳定性分析,发现反转频率双标度;参与设计并实施无角涡热湍流对照实验,定量区分主涡主导和角涡主导反转。代表作2、3第一作者。
- 姓名:张亿宝
排名:4 行政职务:无 技术职称:助理研究员 工作单位:清华大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:围绕科学发现一开展高聚物湍流实验研究。完成高分辨率速度场测量、二至高阶速度结构函数统计及尺度依赖能量传输率分析;实验发现弹性标度区间,并参与扩展Batchelor参数化与高阶标度关系分析。代表作1第一作者;同时参与代表作4的高阶流动模态实验研究。
- 姓名:徐海涛
排名:5 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:清华大学 完成项目时所在单位:清华大学 对本项目主要学术贡献:围绕科学发现一参与高聚物湍流研究。作为代表作1共同通讯作者,具体参与实验数据分析、速度结构函数与跨尺度能量通量的物理解释,并围绕弹性自由度与湍流能量级串耦合机制开展结果论证和成果凝练,共同揭示弹性标度区间的尺度依赖能量转移规律。
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| 主要完成单位: | - 单位名称:西北工业大学
单位贡献:西北工业大学作为第一完成单位,围绕项目三个科学发现组织开展长期系统研究。依托航空学院和极端力学研究院,建立冯卡门高雷诺数湍流实验、热湍流长时间测量与PIV实验以及高性能直接数值模拟等研究条件。第一完成人及主要骨干在该单位提出并推进高聚物湍流弹性标度与跨尺度能量输运、热湍流大尺度环流反转拓扑机制、流动多模态与传热调控等核心科学问题,完成代表作1–5相关研究。学校在实验平台、计算资源、人才培养和项目组织方面提供持续保障,为三项科学发现的形成与系统凝练作出主要贡献。
- 单位名称:清华大学
单位贡献:清华大学作为重要合作单位,主要围绕科学发现一参与高聚物湍流跨尺度能量输运研究。徐海涛教授作为代表作1共同通讯作者,依托清华大学相关科研条件参与实验数据分析、速度结构函数与能量通量物理解释,并与西北工业大学团队围绕高聚物弹性自由度和湍流结构跨尺度耦合机制开展长期合作。清华大学在学术资源、合作研究条件和人才交流方面提供保障,对弹性标度区间及其尺度依赖能量输运机制的形成作出重要贡献。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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