基础实验研究
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我们的发现除了澄清猝发这一重要现象的本质外，进一步的成果有：一是对于N-型转捩和K-型转捩而言，失稳的第一个结构是类孤立波。二是对于By-pass转捩，其失稳的结果也是类孤立波。这种共性的起决定性作用的结构在所有转捩和低Re数湍流中都被发现。使得建立转捩的统一框架成为可能。在Applied Mechanics Review 和 Journal of Turbulence 两篇长文中，我们全面总结了北京大学在转捩这一世纪难题中的贡献。
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2005年我们开始研究“龙洗”现象。我们的总体思路是研究表面重力波下的流体内部的流动。结果发现：高频激励产生流体射流→流体射流会产生不稳定性→不稳定性的最可能频率是3Hz→不稳定性漩涡在整个容器周边的相位几乎是一样的→这些漩涡运动的结果是在表面产生频率为3Hz且向流体中心传播的非线性波。由此我们清楚地揭示了龙洗现象的物理本质。结果现已在Journal of Fluid Mechanics杂志发表，并作为当期封面登出，同时有国际会议邀请报告两篇。
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我们开发了三维视觉测量系统，考虑到了水面折射等复杂的效应，成功的复原出圆片在水中下落运动的六个分量。提升了以往的五分量的测量系统的系统性能。利用新的测量系统，我们发现了薄圆片新的下落模式，填补Field（97，nature）的相图下部的空白。部分结果在physics of Fluid杂志发表，并作为当期封面登出。 |
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异重流是自然界中非常常见的现象。我们利用PDPA对异重流携带的粒子大小和速度同时测量，并给出异重流的输运性质。 |