凌国灿——中国科学院力学研究所研究员

专家信息：

凌国灿,1960年毕业于北京航空学院飞机系空气动力学专业。1973年至今任职于中国科学院力学研究所，曾任流体力学研究室主任、非线性力学国家实验室（LNM）副主任和学术委员会副主任，研究员，博士生导师。力学所学术顾问及LNM学术顾问。享受国家特殊津贴。先后培养和指导12位博士、硕士生，及2位博士后。

凌国灿最早开展并推动了国内钝体分离尾迹旋涡动力学的基础研究，它在航空、航天、工程、工业及自然界有极广泛的应用背景，而学术上又有极重要的理论意义。在钝体尾迹流动、动力学及不稳定性这一研究方向的探索和数值模拟方法研究上作出许多重要原创性的贡献。他最早在国内开展离散涡数值模拟，提出并建立了离散涡—边界层相结合、离散涡与有限差分相结合的区域分解杂交数值模拟等方法，为高雷诺数钝体粘性分离旋涡流动的数值求解开创了新的理论方法，应用这些方法并与合作者的数值研究首次阐明了尾迹中kármán涡的形成机理；对均匀来流、振荡流及其混合流中的圆柱流动以及旋转柱流动，对这些流动的稳定性、旋涡脱落、配对与模态演化等旋涡动力学及结构受力作出了详细的数值模拟和理论刻画。前期工作获得中国科学院重大科技成果二等奖。

近十年来凌国灿带领博士生及博士后发展并建立了求解三维不可压缩Navier-Stokes方程的高精度高分辨率直接数值模拟方法，如紧致有限差分-Fourier谱方法、有限元-Fourier谱方法等，通过大规模直接数值模拟计算和分析，深入刻画了随雷诺数增加尾迹三维转捩和向湍流转捩的非线性动力学，描述了旋涡各种模态及其相互作用与演化特征，发现了新的物理现象和规律。这些系列研究结果发展了国际相关研究，形成尾迹转捩动力学新的基本理论。同时，凌国灿开拓了非线性波动中的旋涡位错的数值研究工作，首次用直接数值模拟获得了尾迹型剪切流中的旋涡位错,报告了它的特征，形成的机制和动力学过程、分析了非线性波动的相互作用以及对流动向湍流转捩的影响，形成旋涡流动转捩的位错基本理论,同时发现并证实了旋涡位错促使流动转捩可有两种新的动力学机制,即可导致流动时空不规则性向湍流转捩，也可抑制卡门涡脱落，抑制湍流发展这两种相反的动力学机制。流动转捩研究将为进一步的尾迹控制提供机理和基本技术途径。

凌国灿与美国纽约大学库朗数学所科学家合作，提出并建立了大尺度地转涡的结构与运动新的理论。应用多尺度奇异摄动理论和匹配渐进展开分析，获得了大尺度地转涡可具有粘性内层和无粘外层的双层渐进结构并揭示了它在平动运动基础上具有周期性摆动等一系列新的运动规律，形成了分析大尺度旋涡的结构与运动的严格而系统的数学力学方法。此项研究获中国科学院自然科学二等奖。

为开展流体力学基础研究与流动控制研究，凌国灿与合作者自行研制了具有高品质，低湍流度的水洞实验装置与相应的测试系统，形成一个国内实验研究基地并获得国家专利。凌国灿上述基础研究是我国非线性力学流体力学基础研究主要方向之一，他多年来承担中国科学院重点基础研究项目并取得多项国家自然科学基金的支持，承担1999-2004年国家重点基础研究发展规划项目《大规模科学计算研究》，负责复杂流动的高精度计算项目。近年来结合我国海洋油气开发需求，开展海洋石油平台结构的载荷与动力学响应研究，为深海油气开发工程结构的安全与防护提供应用基础成果。

凌国灿应邀任中国科学院研究生院、清华大学、上海大学三校兼职教授，是中国大百科全书第二版力学学科副主编，中国科学通报特邀编辑，是力学学报常委编委,中国航空学报编委、中国空气动力学报编委、水动力学研究与进展编委、中国物理快报特邀评审。任美国纽约科学院院士(Member,New York Academy of sciences)、国际数学文摘评议员(Reviewer,Zentralblatt für Mathematiκ)以及国际海洋与极地工程协会会员(Charter Member,ISOPE)。他已有多篇学术论文发表于国内外重要学术刊物。

近期研究成果目录选登：

专利 一种具有大流速低湍流度的重力式水洞 李战华、凌国灿. 中国,发明专利,专利号 0118118. 批准日 2005.6.22.

专著 A Numerical Analysis of Vortex Dislocation in Wake-type Flow With Different Spanwise Nonuniformity. Guocan ling Chapter 9,in“Vortex Dominated Flows”157-168,edited by Denis Blackmore,Egon Krause,Chee Tung, World Scientific,2005.

期刊论文 :

1.Structure of a vortex dislocation in a wake-type flow. Ling G.C .& Zhao H.L. Chin .Phys.Lett.20(3),383-386,2003. ①、SCI

2.Low dimensional dynamical system for a wake-type shear flow with vortex dislocations. Zhao H.L& Ling G.C .Fluid Dynamics Research 33,299-312,2003 ①、SCI

3.The effect of the spanwise characteristics length on the transition feature in the wake of a cylinder.Xiong Jun ,Ling Guocan & Zhu Keqin.Chinese Journal of Aeronautics,Vol.16,65-68,2003. ①、EI

4.Numerical estimate of stability curve for the flow past a rotating cylinder.Jun xiong,Guocan ling,& Keqin Zhu.Physics of Fluids, vol.16,No.7,2004. ①、SCI

5.Numerical exploration of new features on three-dimensional transition of a cylinder wake. LingGuocan,Xiong Jun & Zhu Keqin. Science in China, Ser. A. Mathematics, Vol.147,supp.69-80,2004 ①、SCI

6.尾迹型流动中的旋涡位错研究. 凌国灿.“应用力学进展”PP363-367,2004.

部分会议论文选登：

1. A numerical study on vortex dislocations in wake-type flow with spanwise nonuniformity. Ling G.C. .Proc.Of 13rd ISOPE Conf.Hawaii,USA,13,599-602,2003. ①、ISTP

2. Vortex dislocation in wake-type flow caused by local spanwise nonuniformity . G.C.Ling,H.L.Zhao& J.Y.Niu..Proc.Of 6th Inter. Hydrodynamics Conference.605-610,Perth Australia,2004. ①、ISTP

3. Numerical analysis of two distinct types of vortex dislocation in wake-type flow with different spanwise nonuniformities . 国际会议特邀报告,G.C.Ling & J.Y.Niu .Keynote Lecture.Proc.Of Third MIT Conference on Computational Fluid and Solid Mechanics,738-741,MIT.USA.2005. ①、ISTP

4 . Numerical studies on Vorticity modification in wake-type shear flow induced by spanwise disturbances. Guocan Ling,Hongliang Zhao &Jiayu Niu.77th.GAMM. 2006,Berlin,2006. ①、ISTP

5. 两类尾迹剪切流中的漩涡位错. 凌国灿*赵红亮,牛家玉. 第十七届全国水动力学研讨会文集，暨第六届全国水动力学学术会议文集，186-192，香港，2003. ①

6 . 非均匀尾迹剪切流中的旋涡演化控制初步探索. 赵红亮,凌国灿*牛家玉. 第十届全国分离流、旋涡及流动控制会议文集，南京，2004. ①

7. 尾迹型剪切流中的旋涡位错. 凌国灿*赵红亮,牛家玉. 大会特邀报告，第十一届全国流体力学数值方法讨论会文集，湘潭，2003.

荣誉选登：

Honor

The Second Class Achievement Awards of CAS ,1982, on "the study of Vortex motion In the early stages of unsteady flow around circular cylinder"

The Second Class Achievement Awards of CAS in Nature Sciencas, 1989, on "the study of The motion and the structures of geostrophic vortex"

The Chinese Government Special prize for life (First Class,from 1992)

Listed in :

Dictionary of International Biography, 23rd Edition, 1995, Cambridge, U.K..

Five Hundred Leaders of Influence (A Celebration of Global Achievements),3rd Edition,1996,American Biographical Institute, U.S.A..

Who’s who 1997,(USA)

Reference Asia (Asia’s Who’s Who of Men \&Women of Achievement)vol.X，1997,India.