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北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室

北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室

  流体力学中的湍流被认为是经典物理中最后一个没有解决的问题。作为复杂流动现象的湍流广泛存在于自然界中,从日常生活到宇宙尺度都存在湍流运动,湍流运动是构成世界丰富多彩的一个重要因素。湍流的研究也带动了许多相关学科,如数学,物理,计算技术和实验技术的发展,因此湍流研究是自然科学中重要的基础科学研究。同时湍流在工程中占有重要地位。长期以来,航空航天、地面和水下航行、流体机械、大气和海洋、能源开发、建筑、环境科学和仿生学等众多学科领域中,湍流是最常见的问题。

  北京大学湍流研究国家重点实验室是著名科学家、原北大校长周培源先生的支持与倡导下,于1995年底通过科技部验收而正式成立的,具有光荣的学术传统。周培源先生作为国际湍流研究的开拓者上世纪40年代就在湍流理论方面做出了重要的开创性工作,奠定了湍流模式理论的基础,建立了具有国际影响的湍流中国学派。经过半个多世纪的发展,北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室已经形成了在国内外有重要影响的湍流研究机构,被国家基金委授予“创新研究群体”称号。为了在更高层次上寻求湍流问题的突破,在交叉前沿科学领域开发新的学科生长点,深入发展非线性科学与复杂系统科学,2001年报科技部批准,实验室更名为“北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室”。

               

周培源先生                                钱学森先生

  目前,重点实验室拥有国际知名学者佘振苏和陈十一两位入选“千人计划”的国家特聘专家。佘振苏教授是国际著名湍流理论SL模型的创立者,1999年起在受聘首批教育部“长江特聘教授”,任北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室主任。陈十一教授是国际著名的流体物理和计算流体力学专家,自2005年起,被聘为北京大学终身讲席教授,目前担任北京大学工学院院长。

  1999年起,佘振苏和陈十一就着手在北京大学组建新一代的湍流研究团队。团队以国家急需的具有重大应用价值的可压缩湍流为背景,集中研究可压缩近壁湍流的形成机理,揭示湍流的深层次动力学规律,建立新的湍流理论,发展先进适用的可压缩湍流模型,在解决若干国家重大工程急需的湍流问题的同时,带动和培养一支精干的湍流研究中青年队伍。研究骨干李存标教授、米建春教授和吴介之教授都是湍流与复杂流动研究领域国际知名的学者,年青的陶建军、肖左利等都在国外学习工作多年,在流体力学和计算方法领域取得优异研究成果。

  2008年,重点实验室在专项经费支持下,连续组织了针对我国航空航天湍流基础研究需求的系列研讨,成功申报科技部973项目 “飞行器气动力学与光学设计中的关键湍流问题”,佘振苏教授担任首席科学家。另外,陈十一教授为首席的北大湍流团队和中国商飞公司,清华大学与北京应用物理与计算数学研究所等一起承担了工业和信息化部《民用飞机气动力预测新方法和优化设计》国家重大专项课题。重点实验室成为名符其实的中国湍流研究中心。

  除了飞行器等传统湍流应用领域,北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室还对风力发电、惯性约束核聚变等涉及湍流和复杂流动的国家能源领域的重大课题给以关注和支持,甚至还将湍流研究与“体育”联姻,成功设计了奥运皮划艇激流回旋项目的赛道,并辅助中国激流回旋皮划艇实现了世界大赛奖牌零的突破。

  由于在湍流研究中的优异表现,在法国科学院院士、著名湍流学者U. Frisch 倡议下,2009年9月,由实验室主办的“2009北京国际湍流研讨会”成功举办,来自美国、法国、德国、荷兰、日本、印度等国多位科学院、工程院院士等60多位国际著名学者齐聚北京大学,标志着湍流中国学派已成为国际湍流界的重要力量。