报告题目：边界层内外扰动之间的联系及相关的典型转捩问题

报 告 人：董明副教授（天津大学力学系）

报告时间：2019年4月1日下午15:30—17:00

报告地点：会议中心207室

报告摘要：

边界层从层流到湍流的转捩一般是由内部扰动的累积而被触发的，而后者的产生需要外界扰动（包括自由流中或从壁面引入的扰动）的激励，因而，研究边界层内外扰动之间的联系对理解转捩机理并准确预测转捩位置有重要意义。本报告所讨论的第一个问题是怎样描述边界层对自由流中激励的响应。在线性机制下，均匀来流中的扰动可分为声波、涡波和熵波，一个最直接的描述边界层对其响应的模型是Orr-Sommerfeld（O-S）方程的连续谱。这一模型由于简单易用，在近二十年里被大量学者（Durbin等）应用于旁路转捩的直接数值模拟。但是，Dong & Wu (2013) 对该模型进行了仔细地考量，发现了该模型计算结果存在的两个非物理现象，并指出O-S方程对非平行效应的忽略是导致非物理现象出现的根本原因。本报告将介绍一个考虑非平行性效应的另一数学模型——“edge-layer solution（ELS）”，并展示如何应用该模型描述涡波、熵波在边界层中的响应。（特别需要指出的是，声波进入边界层的过程可以用O-S方程的连续谱描述。）第二个问题是报告人近年来对考虑外界激励的转捩问题的研究。首先，报告人将介绍以ELS为基础的旁路转捩研究，重点介绍二次失稳模态的感受性问题。然后，报告人将介绍超/高超声速边界层中自由流声波与粗糙元作用的感受性问题。这是自然转捩的第一阶段，定量刻画下游模态扰动的初始幅值。

报告人简介：

董明，天津大学力学系副教授、博士生导师。2008年获天津大学流体力学专业博士学位后留校任教。2013-2014年在伦敦帝国理工学院做访问学者，2016-2018在伦敦帝国理工学院做玛丽居里学者。研究领域涉及基础流体力学、应用数学以及与航空航天有关的工程问题，具体包括流动稳定性、边界层理论、层流-湍流转捩、湍流的直接数值模拟及模式理论以及气动声学等。