近日，西华大学建筑与土木工程学院教师在期刊《Physics of Fluids》（JCR一区、中科院二区）上发表题为“Characterizing turbulent mixing and entrainment in gravity currents sustained by constant inflow”和“Aeolian transport over polydisperse granular beds with a novel splash model”两篇研究论文。相关研究由我校建筑与土木工程学院和能源与动力工程学院教师合作完成，西华大学为论文第一单位和通讯单位，能源与动力工程学院火兴辉博士为第一作者，建筑与土木工程学院张旸玥博士为通讯作者，郎林副教授、徐倩博士及高红霞老师为参与作者。
其中，论文 “Characterizing turbulent mixing and entrainment in gravity currents sustained by constant inflow”主要研究内容为持续注入异重流的湍流混合及夹带问题。持续异重流在工程排放、环境灾害等过程中普遍存在，但相较于已被广泛研究的开闸式异重流，该类流动在湍流混合与夹带行为方面仍缺乏系统认识。研究基于高分辨率计算流体力学模拟，并结合深度平均理论模型，系统揭示了入口条件对下游湍流混合及 Kelvin–Helmholtz涡结构演化的调控作用。同时，研究建立了考虑夹带效应的标度律，阐明了回流过程与湍流夹带在异重流头部形成、演化及传播中的关键作用。相关成果深化了对持续异重流动力学行为的物理认识，为工程与环境问题中异重流的预测与建模提供了重要支撑。
另一篇论文“Aeolian transport over polydisperse granular beds with a novel splash model”主要研究内容为多粒径颗粒床上的风沙流输运问题。研究提出了一种能够刻画任意粒径分布的全新击溅模型，从而系统揭示了床面颗粒粒径非均匀性对颗粒击溅动力学的影响机制。研究表明，该非均匀性能够系统性地改变沙通量标度律系数及冲击起动阈值；通过引入“空中等效粒径”的概念，进一步获得了适用于不同床面条件的颗粒起动阈值。同时，研究指出，床面颗粒粒径分布的第 90 百分位粒径是刻画沙通量标度律的更优参数。基于上述认识，论文提出了考虑床面粒径分散效应的半经验输运模型，为多粒径风沙系统的预测提供了新的理论框架。
据悉，《Physics of Fluids》由美国物理联合会（AIP）主办，创刊于1958年，是流体物理领域具有重要国际影响力的权威学术期刊。
图1 论文信息（一）
图2 论文信息（二）
一审一校：张旸玥
二审二校：郎林
三审三校：倪和平