经过一个多世纪的发展,现代空气动力学似乎已不属于流体理论/机理研究这个范畴而更偏向于工程应用方向了。8 e* f" H; G' A# Y& w" _
作为参考,截止2020年,美国国家自然科学基金(NSF)列出了其流体力学项目下8大研究领域: ?$ U! g3 M2 f2 j5 x( Q
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- 湍流和转捩(Turbulence and transition)/ j; O' Y/ [& J" _$ C; f9 m
- 生物流动物理(Bio-fluid physics)
( i I& `; B) z8 V- Z: a; F7 f - 非牛顿流体流体力学(Non-Newtonian fluid mechanics)$ L) B4 ~( ~- w
- 微观流动(Microfluidics and nanofluidics)" r" z- l) D) e+ Z- j2 B% z
- 风能/洋能收割(Wind and ocean energy harvesting)
' S; r2 v, W7 g6 M1 n - 流固耦合(Fluid-solid interactions,FSI)9 b, m5 \6 k, j& [6 t: I& ^ _
- 经典结构(Canonical configuration), _ f; P7 u0 g$ C- `
- 人工智能/机器学习(Artificial intelligence/machine learning)0 ~8 X- q0 g! p4 B
当然,NSF也为多相流单开了一个项目,名下包括:- v( V' O3 Z5 `' |, P" U* e
. G2 ~, G* \5 @, {- 多相流动现象(Multiphase flow phenomena)8 c" q% V7 N5 W2 \+ k. f
- 颗粒科学和技术(Particle science and technology)
# ?- a+ O9 I7 b - 生物系统中的多相运输(Multiphase transport in biological systems)
8 g6 M6 y9 w9 l2 k) s# M( e - 边界面运输(Interfacial transport)
9 j2 z% K7 u9 U' [- l 其他NSF项目还包括燃烧、热过程等项目,这里就不一一列举了。我想各位或许能从这个列表一窥当今流体力学的主要研究热点/方向了。
+ n) N$ `4 O, t3 b+ d( l! j' e9 W这里我就不局限于空气动力学了:
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. u% ]( M2 a4 P- 在我心目中,北大是国内最顶尖的(至少在湍流机理/理论研究方面),其核心主力自然是周培源先生一手创办的湍流与复杂系统国家重点实验室。
9 [3 ~4 `" g) {8 \) ?, b) D - 接下来或许是南方科大。南科大近些年研究挺活跃的,和北大湍流实验室、中科院力学所合作也不少,或许是因为有陈十一院士这个buff吧,还有像夏克青院士等其他师资力量。
! w/ ~5 X: m0 d - 再接下来应该是中科大,陆夕云院士团队的成果是很不错的。其它一些年轻的后起之秀表现也都不错。5 S# J2 w+ W9 w) R
其他的高校/研究所,如清华,天津大学,中科院力学所等,都各有所长:" y: O' z$ X8 ?5 N0 Z4 V! _
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- 清华的燃烧:清华在2010年成立了燃烧能源中心并聘请了王子屯的美国工程院院士C.K.Law罗忠敬教授做中心主任。同时令我印象深刻的还有中心里的徐海涛教授,早年在德国马普研究所参与的一系列以拉格朗日观点研究湍流基本性质的工作还是有不小的影响力的;
6 W) h$ L& \5 {$ [* i8 s6 O6 y; w7 Y - 天大在湍流边界层稳定性/转捩方面的工作挺不错的(以周恒院士团队为代表);
& k. F$ O% C/ u0 j6 m: i7 q - 中科院力学所拥有两个相关的国家重点实验室:非线性力学国家重点实验室(陈十一、陆夕云、何国威院士以及清华符松教授皆在学术委员会名单中)和高温气体动力学国家重点实验室(可能很多人都看过李新亮研究员的ppt吧)。) ]4 }" l7 m4 k) a# N/ T1 J
但是这些高校/研究所在以上相关领域整体研究规模工作量似乎不如前者;当然也可能是我阅读量和眼光有限没法慧眼识珠。
% g( R% R2 ?# {) ]8 B+ B而论应用/工程方面,在我的印象里,北航的空气动力学/气动声学,上面提到清华的燃烧,西工大的翼型/叶栅空气动力学(名下有一个翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室)以及流体智能化(以张伟伟教授为代表),西交的多相流(名下有一个动力工程多相流国家重点实验室)、热动力以及流体机械都是挺不错的。这方面或许可以参考一下中国先进航空发动机协同创新中心国家级/省部级研究基地以及国家重点实验室中哪几个是与流体/空气动力学相关的,以及所属的院校(以下截图摘自 百度百科:先进航空发动机协同创新中心)$ s' E5 ], G2 |) B& V: m
还有近些年国内挺盛行(其实国际上也挺盛行)的高超声速空气动力学/超燃冲压/超音速燃烧等,印象里做的不错的有北航(例如闫超教授),国防科大(前几年在超燃冲压中的pseudoshock上有很不错的工作),等等。简而言之,在应用/工程领域,以我粗浅的了解,国内顶尖的航空院校,例如北航西工,以及顶尖的工科院校,例如清华西交,都有挺成熟挺庞大的流体/空气动力学/流体机械等的研究团队,当然各自的侧重点可能会略有不同。# ]# q7 |" r! }/ B$ \ e
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