能动系在离心对流终极态转捩机制研究中取得新进展
新清华 2026年06月19日 第2404期 学术前沿
本报讯 热湍流广泛存在于自然界和工程应用中,其中瑞利-伯纳德对流是研究热湍流的经典模型。能动系孙超教授团队曾经提出超重力驱动热湍流的实验方案,获得了热湍流终极态的实验证据。然而,该系统中终极态转捩为何能在相对较低的阈值下发生,其物理机制仍有待厘清。
近日,围绕这一问题,研究团队利用超重力热湍流实验平台,以硅油为工作流体,系统研究了不同弗劳德数和瑞利数下离心对流的热输运规律,并通过理论分析和直接数值模拟验证了该物理机制。这一工作揭示了重力诱导的斯图尔特森层与黏性边界层相互作用导致离心对流终极态提前出现的物理机制。
研究成果以“超重力离心式热对流中极限状态早发的物理机制”为题,发表于《物理评论快报》(PhysicalReview Letters)。孙超为论文通讯作者,能动系博士后任磊为论文第一作者。
(能动系)