報(bào)告摘要:
非線性聲學(xué)是研究聲波行為偏離傳統(tǒng)聲學(xué)線性假設(shè)的學(xué)科,尤其關(guān)注有限振幅聲波或介質(zhì)經(jīng)歷顯著壓力變化的情形。本報(bào)告提出聲波與流動(dòng)擾動(dòng)之間的相互作用會(huì)非線性地誘發(fā)其他頻率的聲波。研究通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)證明了聲波與湍流相互作用中弱波湍流與強(qiáng)波湍流的共存及相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。我們根據(jù)湍流和聲波的波數(shù)確定了不同波湍流態(tài)的發(fā)生條件:隨著聲波頻率升高,強(qiáng)波湍流逐漸主導(dǎo)相互作用過(guò)程,此時(shí)需引入特定縮放因子才能使能譜與弱湍流理論相契合。基于波湍流理論框架的分析結(jié)論均獲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為聲學(xué)與湍流的復(fù)雜相互作用提供了新認(rèn)知。此外,我們拓展理論框架至電磁驅(qū)動(dòng)流體中的強(qiáng)非線性相互作用過(guò)程,成功研制毫赫茲級(jí)聲源,突破了現(xiàn)有發(fā)聲技術(shù)瓶頸,為未來(lái)海底低頻勘探與聲學(xué)通信奠定了基礎(chǔ)。
簡(jiǎn)歷:
陳望橋目前在香港科技大學(xué)機(jī)械與航空航天工程系擔(dān)任研究助理教授一職,并作為聯(lián)合導(dǎo)師指導(dǎo)博士研究生。在加入香港科技大學(xué)之前,曾于2023年至2024年擔(dān)任哈爾濱工程大學(xué)的副教授,2021至2023年于香港科技大學(xué)擔(dān)任博士后研究助理員。陳望橋分別于2016和2021 年在北京大學(xué)航空航天系獲得學(xué)士和博士學(xué)位。他的研究興趣涵蓋空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)聲學(xué)、非線性聲學(xué)、波湍流的基礎(chǔ)研究及其在實(shí)際工程問(wèn)題中的應(yīng)用。其研究成果發(fā)表于Science Advances, Journal of Fluid Mechanics, Physical Review Fluids 等專業(yè)期刊。曾主持國(guó)自然青年基金一項(xiàng),作為核心成員參與國(guó)自然面上項(xiàng)目、香港創(chuàng)新署項(xiàng)目與香港研究資助局項(xiàng)目多項(xiàng)。
(一審:徐健 二審:周明娟 三審:杏建軍)