中國湍流熱對流研究取得重大進展

2021-01-07 搜狐網

　　新華網海口6月28日電（王英誠　徐海）來自中國科學院南海海洋研究所的消息，該所熱帶海洋環境動力學重點實驗室尚曉東研究員與香港中文大學物理系夏克青教授、香港科技大學物理系童彭爾教授合作，在湍流熱對流研究上取得了新的進展。

　　據介紹，尚曉東研究員與其合作者利用雷射都卜勒測速系統（ＬＤＶ）和高精度溫度探頭同時、同點測量了湍流熱對流場的速度時間序列和溫度時間序列，從而得到系統內部的熱流量場分布，並研究了熱羽流活躍的邊界區域和底板區域及熱羽流均勻混合的中心區域傳熱量隨瑞利數（Ｒａ）的變化。發現熱流量主要通過邊界區域傳輸，但在中心區域熱流量隨Ｒａ數成1／2冪指數增長，而三個區域熱流量的增長曲線在Ｒａ～1013處相交，由此預測此後系統的動力學性質將發生變化。通常大氣和海洋的Ｒａ數約為1019，此項研究對大氣和海洋的熱通量研究具有重要意義。

　　2008年6月20日出版的美國《物理評論快報》雜誌上已發表該研究成果，在世界科技界引起了廣泛關注。

　　據中國科學院南海海洋研究所負責人介紹，湍流熱對流研究是近年來世界上最受關注的前沿科技課題之一。湍流熱對流研究對觀測、研究許多複雜的自然現象具有重要意義，如大氣環流、海洋環流、地球內部的對流、星際之間的相對運動以及太陽內部的對流等。由於以上系統龐大，觀測研究比較困難，因此，弄清湍流熱對流的動力學機理對以上問題的研究以及全球相關課題的推進都具有重要的指導作用。

(責任編輯：史少晨)

相關焦點

  • 蘭州大學湍流—顆粒研究中心「開沅講壇」正式開講
    應蘭州大學湍流—顆粒研究中心主任鄭曉靜院士邀請，7月31日上午，中國空氣動力學研究與發展中心空氣動力學國家重點實驗室主任陳堅強研究員、常務副主任袁先旭研究員和副主任杜雁霞研究員一行訪問蘭州大學湍流—顆粒研究中心，並做「開沅講壇」學術報告，報告由中國力學學會環境力學專委會副主任、湍流—顆粒研究中心副主任王國華博士主持。湍流—顆粒研究中心的全體研究人員以及研究生共80餘人參加了報告會。
  • 同濟大學科研團隊合作發表有關旋渦布朗運動的研究成果
    近日，同濟大學物理科學與工程學院教授鍾錦強團隊聯合南方科技大學、香港中文大學教授夏克青團隊，在湍流體系旋渦結構的運動演化規律的研究中取得突破性成果。旋轉湍流對流體系的旋渦結構研究人員在精密調控的旋轉平臺上，以旋轉湍流系統的旋渦為研究對象，運用時空高度解析的流場可視化實驗方法與直接數值模擬方法，觀察到柱狀對流旋渦的隨機水平運動。
  • 創新:美國科學家研究出成倍增加太陽能農場的對流換熱新方法
    美國科學家們的工作基於先前對陸-氣相互作用和地表熱不均勻性的研究，並試圖評估核電站的設計和配置對對流式太陽能電池板冷卻的影響。他們在發表在《可再生能源》上的《組件布置增強太陽能光伏陣列對流冷卻的潛力》一文中指出：「我們假設某些太陽能農場布置可能會增強太陽能組件與周圍氣流之間的自然對流熱傳遞。」。
  • 在石墨層間解離能研究上取得重大進展
    清華大學微納米力學與多學科交叉研究團隊在石墨層間解離能研究上取得重大進展清華新聞網9月17日電 近日，清華大學微納米力學與多學科交叉研究中心（簡稱CNMM）鄭泉水教授與美國賓夕法尼亞大學David J.
  • 雷射等離子體磁場湍流研究獲進展
    流體中的湍流是自然界中極為普遍、迷人而又複雜的現象。雖然人們藉助實驗和大規模的計算機模擬等最新技術手段對它開展了大量的研究，但至今還是沒有能完全理解它。而與雷射核聚變研究有關的高溫高密等離子體中的湍流則更為複雜，一方面其中引入了非線性的電磁力的作用，另一方面這種湍流發生的時間和空間尺度更快、更小，後者對實驗診斷提出了更大的挑戰。
  • 地幔間斷面成因及地幔對流模式研究獲進展
    地幔間斷面成因及地幔對流模式研究獲進展 2019-02-18 測量與地球物理研究所 【字體：然而長期以來，地幔對流模式的研究一直存在巨大的爭議，分歧主要集中於全地幔對流和上下地幔分層對流兩個模式。近年來，還有一些學者提出了地幔混合對流模式猜想，即一些區域地幔分層對流、其它區域上下地幔整體對流。
  • 西北農林科技大學2020年基礎科學研究取得重要進展
    2020年，西北農林科技大學廣大科教人員堅持「四個面向」，嚴謹治學、追求真理、勇攀高峰，一大批科研團隊圍繞國家重大需求，集智攻關、團結協作、潛心研究，在基礎科學研究方面取得了系列重要研究進展。　　動醫學院：動物重大疫病病原感染和致病機制研究團隊在豬繁殖與呼吸症候群病毒體液免疫應答領域取得新進展，解析了豬繁殖與呼吸道症候群病毒（PRRSV）感染宿主後體液免疫應答的機制，以及中和抗體在PRRSV免疫保護中的作用，為未來PRRSV病毒的新型疫苗研發和防控打開了新的方向。
  • 清華大學熱能系羅先武課題組在水動力學空化機理研究方面取得重要...
    清華大學熱能系羅先武課題組在水動力學空化機理研究方面取得重要進展　　清華新聞網12月9日電 近日，清華大學熱能系教師羅先武課題組的研究論文Large Eddy Simulation and theoretical investigations
  • 日本吐噶喇海峽黑潮研究方面取得新進展
    日前，自然資源部第二海洋研究所衛星海洋環境動力學國家重點實驗室朱小華研究團隊與日本鹿兒島大學中村啟彥教授團隊合作，在吐噶喇海峽黑潮研究方面取得新進展。通過近9年的船載聲學都卜勒流速剖面儀測流數據，中日團隊得到了吐噶喇海峽黑潮的時空分布特徵。
  • 流感病毒複製周期調控機制研究取得進展—新聞—科學網
    本報訊 中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所國家禽流感參考實驗室日前在宿主蛋白調控流感病毒複製周期機制研究方面取得突破性進展
  • 上海光機所在鈉雷射導引星研究方面取得新進展
    上海光機所在鈉雷射導引星研究方面取得新進展 2016-04-08 上海光學精密機械研究所 【 　　近期，中國科學院上海光學精密機械研究所在鈉雷射導引星研究方面取得新進展
  • 選用教案--《熱對流》
    僅供培訓使用，請勿轉載熱對流教學目標1、知道水和空氣傳遞熱的方式主要是對流
  • 段俐解讀奇特的熱毛細對流現象
    近期，第十二屆亞洲微重力會議在珠海展開，會議由中國空間科學學會微重力科學與應用研究專業委員會主辦，中國科學院微重力重點實驗室、中山大學（珠海校區）空間技術中心、中國科學院太空應用重點實驗室、中國空間技術研究院錢學森空間技術實驗室、北京工業大學傳熱與能源利用北京市重點實驗室等聯合承辦。
  • 我國脊髓截斷修復研究取得重要進展
    在863計劃「組織器官工程」重大專項等的支持下，首都醫科大學等單位研製的「脊髓重建管」取得了重要進展，已經獲準進行臨床研究工作。   我國脊髓神經再生研究取得了重要進展。我國對截癱病人的脊髓神經再生研究已經開展多年，經過廣大科研人員的努力，最近終於有了重要進展——首都醫科大學聯合國內多家醫療和研究單位共同研製的「脊髓重建管」已經通過了中國藥品生物製品檢定所的檢定，並於2004年11月2日獲得檢定報告，相應的治療標準也已經通過了中檢所的審核，「脊髓重建管」的研製進入了臨床研究階段。
  • 描述流體運動的Navier-Stokes方程與湍流
    實際上，混沌現象在很久以前就被注意並得到了一定研究，本文聚焦於「經典力學的最後未解之謎」——湍流。大渦用動能哺育小渦，小渦亦哺育子女，直到歸於粘性。▲ 視頻截圖自3Blue1Brown最早注意到流體運動中湍流現象的是英國科學家雷諾。1883 年，他通過實驗研究發現了液體在流動中存在兩種內部結構完全不同的流態：層流和湍流。體流速較小時，流動是分層的，與周圍流體無宏觀混合。而流速越過臨界值後，各個方向隨機的運動產生了，也就是有序流動中產生了大小不一的漩渦。
  • 中國海洋大學在熱帶氣旋活動研究中取得重要進展
    ，該成果由中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室（以下簡稱實驗室）/海洋高等研究院（以下簡稱高研院）李建平教授（通訊作者）領銜的氣候動力學科研團隊合作完成。大量研究表明，厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）作為氣候系統中最強的年際變化信號，對西太熱帶氣旋的生成位置、生命周期、強度以及移動路徑有重要作用。然而，至今鮮有研究涉及西太熱帶氣旋對ENSO事件強度的年際作用。
  • 東華大學納米材料研究有重大進展
    東華大學納米材料研究有重大進展 2005-11-10 00:00:00 來源：全球紡織網 　　東華大學材料學院承擔的《高聚物基納米特種功能纖維及製品
  • 二氧化釩金屬-絕緣體相變機理同步輻射研究取得重大進展
    二氧化釩金屬-絕緣體相變機理同步輻射研究取得重大進展 智能節能機敏材料二氧化釩(VO2)具有對外界紅外線進行感知和調控的特性
  • 海洋所等在赤道太平洋溫躍層內動力過程研究中取得進展
    海洋所等在赤道太平洋溫躍層內動力過程研究中取得進展 2016-05-13 海洋研究所 【字體「Deep-Reaching Thermocline Mixing in the Equatorial Pacific Cold Tongue」，報導了赤道太平洋溫躍層內小尺度動力過程研究的最新進展。