2016年11月23日，澳门太阳娱乐网站官网力学与工程科学系苏卫东">苏卫东副教授在力学楼434室为师生们作了题为《螺旋波分解在流体力学和湍流研究中的应用》的学术报告，吸引了众多师生前来倾听。本次学术报告由力学系杨莹">杨莹教授主持。

苏卫东">苏卫东副教授1990年毕业于国防科技大学空气动力学专业，1993、1998年分别在2138cn太阳集团古天乐力学系流体力学专业获硕士、博士学位。2001年在香港中文大学物理系开展合作研究。他长期从事湍流和流体力学基础理论研究，承担力学系本科生和研究生必修课“流体力学”、“工程流体力学”、“高等流体力学”，以及“湍流”和“物理流体力学”等选修课的教学工作。在国家科研经费的资助下，他曾在拉格朗日湍流、螺度分析、经典曲线微分几何、湍流层次结构模型以及标度律的数学理论等方面取得成果。近年来，在流动不变量、Navier-Stokes方程的精确解，蠕流滑移边界效应，特别是螺旋波分解在湍流、流体力学和数学物理中的应用等方面取得进展。代表性成果在Phys. Fluids，Int. J. Numer. Meth. Fluids, J. Phy. A，Chinese Phy. Lett等期刊发表或以会议论文形式收录。

苏卫东">苏卫东副教授作报告

螺旋波是旋度算子的特征函数，在不同的背景下又称为螺旋流、无力场、Beltrami场（流）、Trkalian场、Chandrasekhar-Kendall(C-K）函数（模态）、Taylor状态、螺旋模态等，在流体和磁流体力学、天体物理、电磁学和声学等领域都有重要应用，其中最重要的数学物理工具是螺旋波分解（Helical wave decomposition, HWD），即将矢量场按螺旋波基进行多尺度正交展开。1990年证明的Yoshida-Giga定理奠定了有界区域内HWD的理论基础，使得一般区域内的湍流也可以类似全空间或周期盒子中的均匀各向同性湍流使用Fourier分解那样方便地开展研究，这也是苏卫东">苏卫东副教授团队探寻螺旋波在流体力学和湍流研究中应用的出发点。

苏卫东">苏卫东副教授首先综述了螺旋波和HWD的基本性质，介绍了Beltrami流与Lagrange湍流和流动拓扑的关系，特别是黄永念教授带领其团队在1990年代初取得的重要发现，然后简要介绍螺旋波和HWD在数学物理中的应用，包括旋度算子谱问题的变分原理、谱的性质及与其它算子的比较，一般边界条件下的Poincare不等式，矢量Helmholtz方程的求解，Navier-Stokes方程的一类可叠加的精确解等，其中多数都是近年来以及最新的研究结果。报告重点介绍了其团队将他们新近提出的固壁包围的任意有界区域内满足无滑移边界条件Navier-Stokes方程的HWD谱方法用于球内湍流大规模直接数值模拟所获得的螺旋波谱的结果。在此基础上，他们发现并从理论上揭示了高雷诺数小尺度湍流能谱的基无关的普适性，以及依赖于固壁边界条件的非普适性。特别是根据有界区域内湍流的全局HWD能谱可以方便地判断Kolmogorov局部各向同性假设在复杂湍流中的适用性，并由此对HWD在湍流理论研究中的前景进行展望。最后，苏卫东">苏卫东副教授特别向黄永念、是长春、朱照宣、陈耀松、杜珣、吴林襄、徐复等老前辈们表示敬意，感谢他们在这项工作上对报告人的指导、帮助、支持和积极的影响。

报告现场

报告结束后，在场师生就苏卫东">苏卫东副教授的报告内容进行了热烈的交流和讨论，佘振苏">佘振苏、王勇">王勇、蔡庆东">蔡庆东、王健平">王健平、李法新">李法新等老师相继与苏卫东">苏卫东副教授进行了深入探讨。