“熱湍流”專欄簡介

作為基本湍流類型之一，熱湍流流動特征有別于壁湍流和自由剪切湍流等（例如：熱湍流速度和溫度場間的雙向耦合使其物理特征更豐富，更具普遍性），對其基本規(guī)律的探索有助于揭示湍流的本質(zhì)機(jī)理；另一方面，其又與很多工程應(yīng)用息息相關(guān)，如半導(dǎo)體晶體制備過程中的熱質(zhì)對流和溶質(zhì)分凝現(xiàn)象、核反應(yīng)堆的安全散熱問題等。理解浮力在熱湍流中的作用、將實(shí)驗(yàn)室尺度和參數(shù)下的熱湍流規(guī)律推廣到星體尺度和參數(shù)范圍、理解湍流結(jié)構(gòu)演化與熱輸運(yùn)的調(diào)控關(guān)系等是熱湍流研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。瑞利-伯納德熱湍流系統(tǒng)是從眾多自然現(xiàn)象中抽象出來的研究熱湍流問題的經(jīng)典流體力學(xué)模型，對瑞利-伯納德系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)之初。20 世紀(jì)80年代末的“芝加哥對流實(shí)驗(yàn)”是一個重要里程碑，此后，現(xiàn)代瑞利-伯納德系統(tǒng)的研究重心由對系統(tǒng)流動穩(wěn)定性和混沌模式形成的研究轉(zhuǎn)入對熱湍流狀態(tài)下系統(tǒng)各物理量統(tǒng)計特性的研究。

近年來，有關(guān)熱湍流的研究得到了國際同行的廣泛關(guān)注，多篇相關(guān)的綜述文章發(fā)表在Annual Review of Fluid Mechanics和Reviews of Modern Physics等國際頂級期刊上。經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國熱湍流研究實(shí)力日益雄厚，研究成果也已在國際上占有重要的一席之地。為了展現(xiàn)該領(lǐng)域的最新前沿進(jìn)展，《空氣動力學(xué)學(xué)報》組織了“熱湍流”專欄，主要內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室尺度的熱湍流中的熱輸運(yùn)的調(diào)控，多湍流態(tài)現(xiàn)象，雙擴(kuò)散對流，高Pr數(shù)、多孔介質(zhì)以及不同邊界條件對熱湍流的影響規(guī)律等，以及地球尺度下的南海對流的不穩(wěn)定性等等。專欄從征稿到刊出，得到了各位作者、審稿人、組稿專家等的大力支持，在此謹(jǐn)對他們表示衷心的感謝!