边界层非线性转捩的直接数值模拟

本课题研究流体力学摄动差分方法和湍流本构理论，并运用于环境流动的数值模拟。所提出的摄动差分方法具有高阶、紧张和恒单调等突出优点，显著优于国际上已有高阶方法，包括广泛使用的Dennis格式。平均湍流应力封闭本构理论将湍流传统研究与现代连续统物理有机结合，运用不变量表示论和连续统物理诸公理、尤其是客观性公理等，为建立复杂湍流运动的平均应力封闭模式提供了系统的可操作性理性框架。在数值方法和湍流模式研究的基础上，对环境流体力学中最基本的模型问题—非定常二维烟羽问题，进行系统的数值研究，得出与实验最为接近的结果，澄清了有关疑难。研究成果已引发国内外多家后续研究，并被应用于大型工程问题。