【科技前沿】第17期：圆柱壁面覆膜流动的突破性进展

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近日，欧洲杯官方买球网站刘荣研究员流体力学科研团队在流体薄膜动力学问题上取得突破性进展。相关研究成果以“Instabilitiesand bifurcations of liquid films flowing down a rotating fibre”，和“Coatingflowsdownavertical fibre: towards the full Navier-Stokes problems”为题，并以桂电为一作一单位，连续在流体力学顶级期刊Journal of Fluid Mechanics发表两篇科研论文（JFM, vol. 899,A14，2020.论文链接：doi:10.1017/jfm.2020.441）,(JFM, vol.914,A30，2021.论文链接：doi:10.1017/jfm.2020.866）。

Journal of Fluid Mechanics由英国剑桥大学创办，被公认为流体力学领域最著名的顶级期刊，在流体力学领域国际排名第一。

相关工作由欧洲杯官方买球网站机电工程学院刘荣研究员和哈尔滨工业大学能源学院丁子敬教授在英国剑桥大学工作期间合作完成，合作单位包括欧洲杯官方买球网站，哈尔滨工业大学，英国剑桥大学。相关的工作受到国家自然科学基金项目和广西自然科学基金项目的资助。

流体力学难题

早在2001年，Kliakhandler等人实验研究报道了液膜沿垂直圆柱体向下流动的三种不同的流动模式。由于Plateau-Rayleigh（P-R）机制，膜的流动是不稳定的，在与重力耦合的情况P-R机制演变成有组织的液滴流动模式-稳定和不稳定行波解。但是，近20年来，流体力学界普遍采用的长波近似理论模型无法正确预测这三种情况下的液滴动力学。刘荣研究员和丁子敬教授在相关工作中，分析了导致垂直纤维下的液膜动力学预测不佳的原因。并提出了独创性的解决方案，其理论结果与Kliakhandler等人的实验数据非常吻合，解决了该领域困扰了流体薄膜动力学领域近20年的难题。

相关研究引起了流体力学界的高度重视。北京时间2021年5月7日，哈工大能源学院丁子敬教授受邀参加由英国剑桥大学Journal of Fluid Mechanics期刊主办的系列学术报告，详细汇报了相关的科研成果。此次系列报告旨在纪念JFM期刊创始人、流体力学大师George K. Batchelor诞辰100周年，发言人均受座谈会科学委员会的邀请，来自世界各地在流体领域有突出贡献者（国内受邀学者仅两人）。