流体力学研究所研究方向简介

1.师资队伍概况

流体力学方向共有科研人员19人，其中教授/研究员11人，副教授/副研究员6人，博士后1人。

兼职教授4人：中国商飞上海飞机设计研究院Cyrille Breard研究员、北京计算数学和应用物理研究所副总师田宝林研究员，上海应用技术大学刘宇陆教授，上海电力大学翁培奋教授。

2.研究平台

(1)工业与环境流体力学实验中心

工业与流体实验中心

工业与环境流体力学实验中心，由原力学所流体力学实验室发展而来。经过多年的发展壮大，现已形成了以理论研究为基础，主要从事工程与工大型实验中心。中心承担有多项国家自然科学基金项目，上海市重大项目有和企事业单位合作项目，主要涉及有能源工程、大气与水环境工程、风工程等内容。实验中心曾荣获教育部科技进步二等奖和其他部委、上海市的科技进步二、三等奖6项。

(2)上海大学现代飞行器空气动力学研究中心

上海大学现代飞行器空气动力学研究中心成立于2019年，中心立足国家军民融合工程，服务国防军工、航空航天和社会经济建设。研究中心的定位是“应用导向”、“定为前沿”、“领域布局”，解决空天飞行器的关键空气动力学问题和与空气动力学耦合的重大难题。中心的四大研究方向是：飞行器布局和气动设计、飞行器复杂湍流与流动噪声、发动机内部多相流与燃烧、高精度数值方法。

3.研究方向

(1)复杂湍流及工程应用

¢湍流、热对流、实验流体力学

主要成果发表在Phys. Rev. Lett.，J. Fluid Mech.，Phys. Fluids 等国际权威期刊SCI论文40多篇。

1)对流边界层：提出了边界层动态重构的新方法，解决了热对流领域内的一个长期悬而未决的争议；

2)湍流热输运：发现了局部逆梯度热输运的新现象，揭示了湍流结构和侧边壁的几何约束对热输运的影响；

3)湍动能输运：阐明了浮力在湍动能跨尺度输运过程中的作用；建立了局部耗散尺度分布的新模型，揭示了湍流耗散结构的普适性统计规律。

RB热对流系统的拉格朗日结构

¢云雾、雾霾和沙尘暴生成和演化

1）拉格朗日湍流结构特性及其对输运扩散影响的实验研究

2）复杂湍流系统中大尺度结构及其对输运特性影响的研究

3）雾霾和干洁空气界面的颗粒-湍流相互作用实验研究

¢流动不稳定性与流动控制、电/磁流体动力学、风资源评估、湍流热对流、机器学习

旋涡的不稳定

(2)微纳尺度流动

¢液滴运动的机理和操控

¢跨细胞膜物质输运的力学机理

¢纳米颗粒在流动中的输运特性

¢纳米孔测序

细胞在微管道中运动

(3)交通流动力学

离心力模型（行人）、智能驾驶模型（机动车）、高阶守恒模型（CHO）、双时间尺度各项异性流体力学模型（机动车流）、考虑费用势场的流体力学模型（行人流）、机动车与摩托车混合元胞自动机模型（机动车）、基于费用势场的元胞自动机模型（行人）、格子Boltzmann模型（机动车）。

交通流模型

(4)海洋水动力学

¢海洋超大型浮式结构物

¢潜航器运动时产生的海面特征

¢水波动力学

海洋水动力学模型

(5)水力机械水动力学

¢叶片泵内部流动及其控制

¢智慧泵和泵系统

(6)复杂流动和传热传质模拟、多相流、气动声学，流动控制和减阻减噪

¢流动控制、减阻和流动噪声、大气和海洋湍流边界层、流-固（气-液）多相多场流和流动噪声等工程和大气海洋物理中的流体力学问题。

多相流模型和流场

(7)飞行器空气动力学

¢复杂湍流与噪声

飞机起落架/增升装置分离流/动态失速和噪声；发动机喷流复杂湍流和噪声；直升机旋翼尾迹涡/动态失速/叶涡干扰和噪声。

¢发动内流/二次流

旋转爆震发动点火数值模拟技术；发动机旋转叶片复杂湍流数值模拟；发动机旋转盘腔热流数值模拟。

¢CFD数值方法与软件开发

高精度间断伽辽金数值模拟技术；非结构高鲁棒数值模拟方法；飞机机体和发动机流动软件开发。

¢燃烧理论与模型

层流火焰的结构和稳定性；阴燃波的结构和稳定性；微尺度燃烧。

飞行器流场图