湍流研究研讨会
青年科学家论坛第41次活动简报

(一)

　　中国科协主办的“青年科学家论坛”第41次活动于1999年6月14—15日在中国科技会堂举行。本次论坛的活动主题是：湍流研究最新进展与展望。来自全国各科研院所、高校的24名青年学者参加了这次活动。中国科协学会部部长、“论坛”组委会主任马阳，中国科协学会部副部长、“论坛”秘书处秘书长周济，国家自然科学基金委员会数理学部孟庆国博士出席了论坛活动，马阳主任作了重要讲话。（全体代表合影）

（二）

　　本次论坛由清华大学符松教授、中国空气动力研究与发展中心邓小刚研究员、北京航空航天大学王晋军教授担任执行主席。论坛以“湍流数值模拟”、“湍流基本结构及控制”、“湍流稳定性与边界层转捩”、“湍流对流与传热传质”四个单元主题进行交流；分别由桂业伟研究员、佘振苏教授、罗纪生教授、刘宇陆教授、吴锤结教授、夏克青副教授、王立秋副教授、吴子牛教授担任单元主题的主持人。“论坛”活动期间，大家踊跃发言，对湍流研究的现状和我国未来湍流研究的发展提出了许多意见和建议。通过“论坛”的交流加强了青年学者之间的了解和沟通，也就一些重要问题达到一定的共识。

1．湍流是非线性复杂系统研究的基础学科

　　世纪之交科学的发展，已越来越明显地表明，人类对非线性系统和复杂性的认识上正经历着巨大的飞跃，但在研究方法上还需要有更大的突破。许多与国民经济发展密切相关的重大科学问题（如航空航天工业中的控制问题，灾害性气象气候的预报问题等）都涉及到多尺度多层次的复杂系统。对湍流这一重要问题的研究，曾经直接引发了非线性科学与混沌学的诞生和发展。本世纪90年代，我国旅美学者佘振苏教授（现担任北京大学湍流研究国家重点实验室主任）提出的湍流层次结构理论，在概念上和方法上对多尺度多层次的湍流系统提出了崭新的见解。佘振苏教授介绍了这几年湍流层次结构理论在国际湍流界引起广泛关注及获得大量实验验证的情况，引起与会的广大青年学者的浓厚兴趣。香港大学王立秋副教授的流动分叉研究和国务院三峡办黄真理教授的混沌研究也引起了与会者的极大兴趣。大家一致认为，湍流研究正在不断涌现新思想、新思路，湍流研究的开拓必将带动非线性科学的进一步发展。我国的湍流研究需要进一步加强协作，相互支持，在一些重大湍流问题上凝聚力量，必将有所成就，带动一批相关学科的发展。

2．湍流数值模拟的研究是重点

　　与会者普遍认识到，湍流数值模拟是进一步加深对湍流本质认识的有效工具。直接数值模拟可为湍流模式的建立提供依据，广泛开展大涡模拟研究的硬件条件在我国基本形成，但是大涡模拟研究应当从简单的“周期”流动进入到“非周期”流动。同时，由于近壁湍流都是小涡，大涡模拟的基础受到动摇。因此，“非周期”湍流和近壁湍流应当成为大涡模拟研究的核心。中国空气动力研究与发展中心的邓小刚研究员介绍了近年来我国学者对高精度紧致格式的研究进展；天津大学的罗纪生教授、上海大学的刘宇陆教授分别介绍了他们在三维混合层稳定性和湍流热输运方面的研究进展；另有多位学者介绍了他们在应用大涡模拟于生态环境保护及航空航天工程计算上的成果。

　　代表们一致认为，解决工程应用中的湍流问题将仍以队RANS为主。同时，我国青年学者有必要在新的湍流物理思想的指导下，开发研究新型的湍流数值模拟计算方法，并与工程科学及环境科学问题接轨。湍流数值模拟计算是横贯湍流理论与应用的桥梁。计算机工业的发展，为我们提供了良好的条件，在未来的数年中，建设若干个湍流数值研究中心是可行的。

3．亟需加强湍流实验研究

　　这次参加论坛的青年学者，只有为数很少的几位是从事湍流实验研究的。清华大学李存标副教授介绍了他在实验研究湍流拟序结构上取得的成果，提出的孤粒子拟序结构的新概念。香港中文大学的夏克青副教授近几年来对Rayleigh-Benand热对流的湍流状态作了细致的实验研究。他的报告引起大家广泛的兴趣，使与会青年学者对香港学术界的动态有了较多的了解；天津大学的姜楠副教授应用子波分析方法分析近壁区湍流实验测量数据，他坚持湍流实验研究，给大家留下了深刻印象。

　　与会的代表感到，尽管我国湍流实验研究有一些设备，有一定的基础，但实验研究队伍的年轻化迫在眉睫。没有稳定、优秀的湍流实验队伍，我国的湍流研究将会在理论的深入发展与应用上遇到巨大的阻力。对把湍流研究成果转向生产，为经济建设服务也将无法实现。

4．湍流研究要更好地与工程应用相结合

　　此次参加研讨会的有不少是来自于工程研究与应用部门，如航空航天界、水利界、国务院三峡建设办公室等，体现了湍流研究在应用领域有着十分迫切的需求。中国空气动力研究与发展中心的桂业伟研究员介绍了航天领域流动、传热过程中湍流的重要性，热切希望湍流研究能更密切地与工程应用相结合，理论为应用服务。

　　如何加强湍流研究的理论与应用的结合，这或许是学术界、工程界十分关心的有一定普遍意义的问题。美欧等国做得好些。如，美国的湍流研究的主要资助来自于宇航局、空军、海军、国防部、通用等三大汽车公司、军火制造商等，湍流研究与实际应用的联系十分密切。在我国，由工业部门资助基础性研究的机制很不完备，应引起有关部门的重视。

（三）

　　本次论坛活动的成果及其特点：

1．本次论坛活动汇聚了我国青年湍流研究的主要精英人才，他们来自各个不同的研究领域，有从事基础理论研究者，也有从事工程应用研究者，其中有获得长江学者计划的特聘教授，有国家杰出青年基金获得者。通过两天的交流、交谈，大家增强了相互的了解，增进了友谊，加强了团结协作，并增强了把我国的湍流研究事业发扬光大的决心和勇气。

2．论坛活动期间，代表们还讨论了合作研究的可能性。北京大学、天津大学、清华大学、中科院力学所就计算研究的合作，以及联合办学等多方面的问题达成共识。北京大学还宣布了与中国科技大学研究生院合作举办“湍流９９”研讨班的消息，受到与会者的赞誉。大家一致认为，今后要加强联络，扩大交流。

3．本次论坛决定，会后出版“湍流研究新进展与展望—青年学者论文集”。北京航空航天大学王晋军教授负责征稿、出版。