竇華書 教授，博士，博士生導師。流體機械及工程浙江省重點學科負責人，浙江省重點科技創新團隊負責人兼首席科學家，流體工程技術國際科技合作基地主任（國家級），浙江理工大學高性能計算研究中心主任。
作為文革後第一屆大學生，1982年本科畢業於東北大學機械工程系，1984年碩士畢業於東北大學流體機械及工程專業。1991年博士畢業於北京航空航天大學空氣動力學專業。1991-1996年在清華大學工作，1994和1995年曾在日本東北大學和日本法政大學作訪問研究，1996-2002在雪梨大學工作，2002 -2011在新加坡國立大學工作，2011-至今，在浙江理工大學工作，引進海外高層次人才特聘教授。
在流體力學研究方向上創造性地提出了能量梯度理論，在國際會議上作邀請報告30餘次，被國內外相關著名大學特邀講學和講座60餘次。在國際期刊及國際會議發表重要研究論文150餘篇，SCI收錄80餘篇，授權發明專利30項，授權實用新型專利75項；由國際著名出版社Springer出版合作專著一部。曾作為科研項目主要參加人，相繼獲得過國家機械部科技進步二等獎，國家航空總公司科技進步二等獎，國家自然科學獎三等獎，清華大學清華之友優秀青年教師二等獎等。2011年入選美國航空航天學會AIAA Associate Fellow。2014年，竇華書教授榮獲「科學中國人(2013)年度人物」獎。目前擔任6個國際雜誌的編委，若干國際著名期刊的審稿人，國家科技部項目評審專家，兼任中國海洋工程學會常務理事、中國力學學會激波與激波管專業委員會委員、中國工程熱物理學會流體機械專委會委員等職。在多所著名大學和科研機構擔任兼職教授。
能量梯度理論在工程應用主要包括：
在航空發動機和熱力渦輪機械及一般流體機械中，如果要提高流動的穩定性，必須努力降低流場中的能量梯度函數值的大小，其絕對值的大小，越小越穩定，越大越不穩定，這個原理適用於任何情況下。相反，如果要提高燃燒室的燃燒效率，必須使得燃料和氧氣（或空氣）能充分混合，這樣就必須儘量增強能量梯度函數值的大小，強化混合。能量梯度理論在大氣環流、海洋氣候、天體物理方面也會有廣泛應用，本人最近也在做這幾個方面的應用拓展。例如本人最近利用能量梯度理論，從第一性原理，得到了完全發展的湍流的標度律為能譜與波數的-2次方，與許多實驗數據符合一致。國際著名數學家Kolmogorov （1941）得到的著名標度律是-5/3次方，一直被廣泛應用，與許多高雷諾數的實驗符合良好，但是多年來被爭議沒有理論基礎。
文章連結：
https://www.researchgate.net/publication/343826953
最近我在AAMM期刊發表了一篇文章[a1] ：doi:10.4208/aamm.OA-2020-0063
https://doc.global-sci.org/uploads/online_news/AAMM/202008071344-16693.pdf
https://www.researchgate.net/publication/325464212
（1）根據能量梯度理論，經過嚴格的數學推導，發現了湍流產生是由於速度間斷所導致的納維-斯託克斯方程的奇點所引起。
（2）證明了湍流中不存在Navier-Stokes方程的光滑解（不存在強解）。
在此論文中，論證和解釋了湍流產生的物理機理，與實驗數據獲得了一致。
湍流是國際上公認的物理學、數學和力學難題。雖然此課題的研究已經經歷了130多年的歷史，但是湍流產生的物理原因仍不清楚。湍流研究的理論意義及應用價值之重大，吸引了許多位世界頂級科學家為之獻身，包括著名的數學家、力學家、物理學家如泰勒、普朗特、馮卡門、Kolmogorov， 周培源、林家翹等人，甚至著名諾貝爾獎獲得者瑞利、朗道、海森堡等，都在湍流領域中攻關多年，湍流問題難度之大令人難以想像。
我本來原來不是專門做湍流研究的，是一個偶然的機會把我帶進了湍流這個難度非常大，具有挑戰性，具有重大科學意義，世界矚目的科學難題。1996年至2002年，我在澳大利亞雪梨大學流變學課題組從事非牛頓流體力學的研究。當時我的工作是對粘彈流動進行大尺度並行計算，流動主要由流體彈性支配，雷諾數是接近於零，研究發現在彈性Deborah數為1的量級，出現了不穩定現象。這個不穩定現象，可能有兩種來源：
一是數值方法問題，二是流動物理本身的問題。經過研究發現，不穩定性來源於流體流過曲線固體表面時，彈性會使得流動在固體表面產生垂直於物面的壓力梯度，這個壓力梯度導致了速度發生畸變，引起流動不穩定。對牛頓流體，這個壓力梯度為零，沒有不穩定現象。2000年以色列學者在Nature雜誌發表論文，在雷諾數為零的情況下，彈性流體的曲線運動產生了湍流，彈性湍流具有牛頓流體湍流的全部特徵，包括脈動特性、阻力躍升等等。在這兩方面的信息結合下，我本人想在科學界長期關注的湍流難題，國際上流行的是Navier-Stokes方程的對流項導致了湍流，這個長久以來的結論是不正確的，或者說是不全面的。否則，無法解釋以色列學者的發現（Re=0，沒有對流項）。彈性流體是垂直於流動方向的壓力梯度導致了湍流，而牛頓流體在圓管中流動的垂直方向，沒有壓力梯度，但是有一個動能梯度，這兩個梯度具有相同的量綱，這兩項加起來正好是流體的機械能。我頭腦中立刻冒出一個想法，對自然界所有的湍流，是否是機械能的法向梯度是導致湍流產生的真正原因，如果是的話，所有的湍流問題就清楚了，如圖：
根據此想法，我馬上進行了理論工作，把機械能的法向梯度作為不穩定性的驅動因素（上圖的公式），把流動能量損失作為起穩定作用的因素，兩項的比值是一個無因次數，稱為能量梯度函數，它實際上代表一個當地雷諾數。對能量梯度函數這個概念性的想法，通過Navier-Stokes方程的嚴格推導而得出理論公式，然後把理論公式計算和圓管流動及槽道流動實驗數據對比，結果驚人的一致，令人連續幾天非常激動，這樣能量梯度理論就提出來了。當時寫了兩篇文章，一篇是關於非牛頓流體的失穩原因，一篇是關於牛頓流體的湍流轉捩機理。兩篇都投出去後，全被拒稿。幾乎所有的審稿人都不相信研究結果是正確的，有的說你的理論與實驗數據符合的好，不一定說明你的理論是正確的。到現在為止，除了能量梯度理論外，沒有任何其他一個理論能與各方面的實驗數據都能符合上。最後經過6年左右， 兩篇文章分別正式在國際期刊發表於2007和2006年，儘管從2001到2005年，相關研究內容多次在國際會議上發表。關於非牛頓流體的論文，英國學者於2013年全面驗證了我的結果（Cardiff University一篇博士論文）。關於牛頓流體的湍流問題，我和我的課題組已經發表了30多篇學術論文，能量梯度理論受到了國際國內同行的關注，在國內外著名大學和研究機構講學60多次，在國際會議作邀請報告30餘次。
https://www.researchgate.net/publication/245215903
https://www.researchgate.net/publication/222709642
https://www.researchgate.net/publication/244116911
https://www.researchgate.net/publication/327110494
根據能量梯度理論，自然界和工程中所遇到的任何流動失穩，都是由於在流線的法向上的機械能的梯度引起的，此理論與所有能得到的各種流動幾何的實驗數據獲得了一致。能量梯度理論的計算公式和失穩準則，都是從Navier-Stokes方程嚴格推導出來的。
在您多年的研究生涯中，您目前最感興趣的課題是？
能總結一下研究心得嗎？
我的研究範圍非常寬廣，包括流動穩定性和湍流、高超聲速流動及爆燃和爆轟、葉輪機械的旋轉失速和喘振、非牛頓流動計算及穩定性、激波與邊界層幹擾、三維邊界層問題、多相流動的界面問題、空化問題等以及計算流體力學的數值方法問題等等。所有這些問題都非常有理論意義及實際應用價值，我都從事研究多年，但最感興趣的是湍流問題，因為挑戰性太大了。由於湍流問題是所有流體力學問題的基礎，只要湍流這個問題解決了，其他幾個研究方向的問題就容易解決了。許多位著名科學家都在湍流方向上迂迴多年，如著名諾貝爾獎獲得者海森堡，1924年以湍流研究艱難地獲得了博士學位，畢業後立刻轉到量子力學研究，並於1932年因量子力學成就獲得了諾貝爾獎，然後在晚年又在繼續從事湍流研究多年，最後也沒有解決湍流問題。據傳，海森堡臨終前曾說過這句話「當我見到上帝後，我一定要問他兩個問題——什麼是相對論，什麼是湍流。我相信他只對第一個問題應該有了答案」。著名華裔科學家林家翹先生，於1944年解決了平行流流動失穩的問題而聞名世界，他是流動穩定性及湍流領域奠基性的人物，可是後來他放棄了湍流的研究，而轉向天體物理學及計算生物學的研究。著名科學家Liepmann早年從事湍流轉捩研究，後因美國航空研究需要而從事高速流動研究多年，晚年又轉向湍流轉捩的研究。
我的心得是：
真正的原始創新的科學發現，不是規劃和計劃出來的，是科學家熱心潛心於感興趣的研究問題，沉澱多年，科學發現是水到渠成的事情。比如，如果我從一開始就做湍流研究方向，按國際上流行的研究方法，我覺得不太可能做出這樣的重要發現的。另一方面，我覺得交叉學科的研究是很有幫助的，當今世界，知識面太窄是做不出創新研究的。如果我不是畢業於機械工程系，我也是做不出這樣的科學發現的，機械學科的工程背景和力學基礎對我非常重要。如果我不去澳大利亞進行非牛頓流動研究，也不會發現湍流的秘密。另一方面，雖然我原來不是做湍流研究的，但是我在北航讀博士時，在這一方面打下了基礎。當機會來臨時，我才有機會冒出新的科學思想。所有的這些巧合，給了我機會。如果我當年不出國去澳大利亞，一直在清華大學當教師，到現在也會做得很好，但是到現在不會有能量梯度理論。另外，叢觀科學史，許多原始創新的重大發現，剛開始都是不受待見的。剛開始的科學真理總是由少數人發現，後來才被眾人所接受。
10多年前，網上論壇裡有一個帖子「關於流體力學的討論」，似乎是中國科技大學的一位教授寫的，對現代流體力學的難點和可以出成果的研究方向，寫的非常深刻，裡面曾3次提到過本人 「但是我覺得像他這樣花上相當時間和精力來啃一個基本問題的精神就值得讚賞」。
我國在能量梯度理論方面的研究有哪些進展，
您帶領下的研究團隊有哪些成果？
能量梯度理論，已經引起了國內外許多科學家的關注，但是由於已有的湍流的流行研究方向已經佔據本領域很久，推廣阻力還是很大的，但我相信，真理總會是真理。除了我們課題組外，有伊朗的Amirkabir University of Technology大學，哈爾濱工程大學，海軍工程大學等課題組採用了能量梯度理論，已發表了20篇學術論文。我們課題組已經把能量梯度理論應用到了離心泵、離心通風機、離心壓縮機、混流式水輪機、紡織工業用高速紡紗轉杯內部流動的穩定性研究以及磁流體流動的穩定性研究中，除了學術研究外，已經為工程設計提供了依據。例如我們和瀋陽鼓風機集團公司合作的項目，通過改進流道局部區域設計以減小流道內能量梯度函數的最大值以增強流動穩定性，對離心壓縮機基本級的效率提高2~3%,流量範圍拓寬4%。我們與清華大學合作的項目，根據能量梯度理論的計算，對水輪機的設計也提出了合理建議，要提高水輪機的穩定性，必須擴大轉輪出口半徑方向自由渦的比例，以降低流動截面上的機械能梯度，這樣對抑制壓力脈動，減小機組振動非常有利。
最近，我們課題組把能量梯度理論的思想應用到了離心壓縮機的旋轉失速問題的研究中，澄清了離心壓縮機在近設計工況發生的葉片擴壓器反向傳播旋轉失速的物理機理。國際同行研究一般認為旋轉失速是由內部流動的失穩引起，但是其物理機理仍然不完全清楚。其主要原因是：流動是怎麼失穩的這個基本問題在科學界仍然沒有答案。該論文中，我們把可壓縮流動的絕熱能量頭（相當於不可壓縮流體的機械能）作為流體的「驅動能量」，而絕熱能量頭在流線法向的導數（即法向能量梯度）是引起失穩和旋轉失速的主要原因。該論文發表在國際著名期刊《ASME Journal of Turbomachinery》（長達19頁（雙欄）），三位匿名審稿人及同行專家都給予該論文非常高的評價。
新聞連結：http://news.zstu.edu.cn/info/1033/39934.htm