在黏弹性流体湍流减阻研究方向上，团队近期取得了阶段性重要进展，内容发表在了流体力学国际顶级期刊 《Journal of Fluid Mechanics》 上：

Su-Ming Wang, Wen-Hua Zhang, Xin-Yi Wang, Xiao-Bin Li, Hong-Na Zhang, Feng-Chen Li, “Maximum drag reduction state of viscoelastic turbulent channel flow: marginal inertial turbulence or elasto-inertial turbulence”, Journal of Fluid Mechanics 960 (2023) A12.

本文内容提要如下：

粘弹性减阻湍流(DRT)的最大减阻(MDR)状态的本质仍在争论之中，主要持有惯性湍流(IT)和弹性惯性湍流(EIT)两种不同类型的观点。为了进一步促进对它的理解，本文对FENE-P模型在中等雷诺数Re(Re = 6000)下的DRT进行了大量的直接数值模拟，该模型涵盖了广泛的流动状态，并重点研究了非线性延伸如何通过改变聚合物的最大延伸长度L来影响MDR的性质。它证明了MDR状态的本质可以是It和EIT，其中L在某种程度上是决定主导动力学的重要参数。此外，存在一个临界Lc，在该Lc下，即使超过建议的MDR极限，也能在MDR状态下实现最小流动阻力。对统计性质、能谱、特征结构和基础动力学的系统分析表明，随着L的增加，MDR态的主导动力学逐渐从与IT相关的动力学转变为与EIT相关的动力学。上述效应可以用固定Weissenberg数(Wi)下不同L引入的有效弹性以及纯EIT的激发来解释。这表明较大的L引入了更有效的弹性，有利于EIT激发。因此，我们认为，对于小L的情况，MDR态仍然由IT相关的动力学支配，但在高L时被EIT相关的动力学所取代。所得结果可以协调关于MDR态的主导动力学的看似有争议的观点，也为突破MDR极限提供了一些思路，如寻找具有适当分子长度和浓度的聚合物溶液。