本報訊 近日,流體力學領域頂級期刊《流體力學》(Journal of Fluid Mechanics)和計算流體力學領域著名期刊《計算物理》(Journal of Computational Physics)分別在線發表了江蘇科技大學副教授李志富博士為第一作者的冰區水動力學研究成果。這是江蘇科大在該研究領域繼受邀參加“英國牛頓數學科學研究所”專場報告、研究成果獲《流體力學》在線發表,以及研究成果被流體力學領域著名期刊《流體物理學》(Physics of Fluids)評選為主編精選(Editor’s Pick)后,取得的又一重大研究進展。
在國家自然科學基金項目(51709131、51879123)等資助下,李志富及團隊相關人員完成了冰中裂紋對彎曲重力波場擾動的理論分析,完善了多種因素作用下的極地海冰演化預測模型,并且建立了冰區流場中浮式結構物水動力的半解析、半數值分析體系,對指導極地裝備優化設計具有重要價值。
目前,該科研團隊已初步建立冰區水動力學理論體系,并開發了冰區波浪場與極地裝備水動力數值預報應用程序WISPICE,且計算精度已獲得流體力學領域頂級期刊與計算流體力學領域著名期刊的學術認可。
冰裂紋作為海冰斷裂的早期形態,其散射彎曲重力波場將直接影響極地海冰的時空分布,因該問題邊界條件中含待求量高階混合偏導數,并且解在冰裂紋端點處含固有奇異性,目前國際上只有極少數學者針對該理論展開了研究。國際著名地球物理學家V.A. Squire和水動力學家D.V. Evans都曾嘗試解決該問題,但目前僅能解決直線平行冰裂紋問題。江蘇科大水動力學研究科研團隊經過多年努力,通過解析與數值聯合分析方法,利用解析推導降低奇異性,并綜合利用邊界元與有限差分進行數值離散,實現了任意形狀與空間分布冰裂紋的研究。基于該模型,該科研團隊同時提出了冰區浮式結構物水動力多子域匹配分析方法,解決了自由表面波與彎曲重力波耦合作用流場分析難題。(陳淑媛)
中國船舶報 2020年5月13日 4版·綜合新聞