兰州大学风沙环境力学研究组赴美国明尼苏达大学进行学术交流访问

日期: 2018-09-14 阅读: 来源: 关键词:

应美国明尼苏达大学圣安东尼瀑布实验室主任邀请,兰州大学“西部灾害与环境力学教育部重点实验室”风沙环境力学研究组一行6人在实验室主任黄宁教授带领下于7月25日至28日对明尼苏达大学圣安东尼瀑布实验室进行了为期4天的学术访问,就大气湍流及其与颗粒湍流相互作用的研究开展了深入的学术研讨。

圣安东尼瀑布实验室(SAFL)创建于1938年,主要致力于风力、水力与生物能源设备的性能优化、地表流动和泥沙输运过程与生物化学过程的相互作用分析等涉及能源、环境、人类和生态系统领域的研究。2002年,该实验室成为美国国家地球表面动力学中心(NCED)的总部、美国国家科学基金赞助的研究中心,也是美国能源部资助的Eolos 风能研究协会的总部。

研讨会开始之前,圣安东尼瀑布实验室主任LianShen致辞,他回顾了2018年1月份拜访郑晓静院士和兰州大学风沙环境力学研究组的情景,对兰州大学在沙尘暴和风沙流以及高雷诺数壁湍流方面的研究印象深刻。为此,在郑晓静院士作为国际理论与应用力学联盟(IUTAM)执行委员参加在波士顿召开的IUTAM执行委员会议之际,他提出了在美国明尼苏达大学圣安东尼瀑布实验室进行深入交流的建议。郑晓静院士在致辞中,一方面对LianShen主任的邀请表示感谢,另一方面通报了由黄宁教授和LianShen教授共同申请的“湍流与颗粒湍流相互作用”专题研讨会得到执委会投票批准的情况,对双方富有成效的合作进展感到欣慰;并强调兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室与明尼苏达大学圣安东尼瀑布实验室在对环境问题的关注和研究理念以及研究方向的高度锲合是双方开展持续深入合作的基础,希望能够不断取得实质性成果。

研讨会上,黄宁教授就大气湍流边界层中的风吹雪两相流运动进行了介绍,王国华博士和胡锐锋博士结合国家基金委重大项目“风沙环境下高雷诺数壁湍流结构及其演化机理研究”的执行情况,分别就青土湖沙尘暴野外观测阵列的建设和观测、沙尘颗粒对高雷诺数壁湍流的影响规律、壁湍流与颗粒的数值模拟等工作进行了介绍。Jiarong Hong教授介绍了super-scale PIV在测量风机叶片翼尖涡/二级涡测量上的应用;Filippo Coletti教授介绍了super-scale PIV进行湍流相干结构分析、湍流中颗粒与雪片沉降速度测定方法等内容;Ardeshir Ebtehaj教授介绍了利用卫星资料获得地表温度、植被含水率、积雪的反演模型;Zixuan Yang研究员介绍了海洋/海岸大气湍流的数值模拟工作;Min Tang博士介绍了可持续环境的绿色技术和除雾霾装置等。会上会下,双方研究人员对研讨会报告和感兴趣的研究方向进行了热烈讨论,一致认为有进一步合作的必要,并达成下一次在兰州召开研讨会和赴青土湖沙尘暴野外观测基地考察的意向。

访问期间,郑晓静院士一行参观了圣安东尼瀑布实验室,详细了解了该实验室的发展历史、目标、正在开展的工作内容以及实验设备,对该实验室的室内泥沙水槽、水利结构、自动化水面分析仪、可实现不稳定流动的室内风洞和数据采集系统、自行研制的均匀各向同性湍流发生装置、super-scale PIV系统、野外实验站的风力机等进行了重点的学习与了解。鉴于实验室的跨学科流体力学研究主要涉及能源、环境领域,与兰州大学风沙环境力学研究具有高度一致的关注点和互补的研究平台,圣安东尼瀑布实验室与西部灾害与环境力学教育部重点实验室达成了进一步交流合作的意向,包括:联合培养研究生、互派访问学者等。

新闻背景:

IUTAM(International Union of Theoretical and Applied Mechanics,国际理论与应用力学联合会)是国际力学界最高权威学术机构,2018年执行委员会议于7月22-25日在美国波士顿Northeastern University召开。本次会议除讨论一般事项外,重点由各国执委委员对申报2020/2021年IUTAM Symposia/Summer School的提案进行投票表决。IUTAM目前具有投票权的执行委员共计113人,各国执委名额不超过5人,只有中国和美国的执委名额达到满额5人。郑晓静院士是代表中国的5位IUTAM执委委员之一。
  “风沙环境下高雷诺数壁湍流结构及其演化机理研究”是郑晓静院士牵头并联合北京大学、清华大学和北京航空航天大学相关学者于2015年共同成功申请的国家自然科学基金重大项目。该项目以风沙环境力学为切入点,旨在研究大气表面层中湍流与沙尘物质的相互作用,包括高雷诺数壁湍流的统计特征、结构特性和雷诺数效应等,以建立计及高雷诺数效应的风沙运动新框架,加深对风沙流/沙尘暴形成演化机理的认识,为沙尘暴的准确预测和有效防治提供理论支撑。
  IUTAM Symposium是针对国际前沿力学热点研究领域的并由IUTAM资助的高级别学术研讨会,参会学者均由会议学术委员会从国际学术界从事相关主题研究的前沿学者中邀请,人数一般控制在40人左右。研讨会的申请程序严格,需经过通讯评审、专门委员会评审和IUTAM执委会全体执委投票等程序。研讨会每两年申请一次,每次申请数在60项左右,批准数在15个项左右。此次批准的由黄宁教授和LianShen教授共同申请的“湍流与颗粒湍流相互作用”专题研讨会”是在兰州大学主办的第二场IUTAM研讨会。前一场是2013年9月,由郑晓静院士主持,兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室举办的“气候变化影响下的极端事件动力学专题研讨会(IUTAM Symposium on the Dynamics of Extreme Events Influenced by Climate Change)”。来自英国、法国、德国、俄罗斯、南非、爱尔兰、日本、新加坡以及中国等国的共约20位专家应邀参会并做了报告。时任IUTAM秘书长的Frederic Dias教授专程到会指导并对会议做出了高度评价。据悉,类似主题的IUTAM研讨会在一个单位再次举办比较少见。

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编辑:孙盈

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