第一章流動(dòng)的世界：從層流到湍流的認(rèn)知起點(diǎn)第二章模型構(gòu)建：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的理論框架第三章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的物理測(cè)量第四章工程應(yīng)用：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的工程實(shí)踐第五章交叉研究：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的多學(xué)科視角第六章未來(lái)展望：2026年流動(dòng)態(tài)研究的技術(shù)突破01第一章流動(dòng)的世界：從層流到湍流的認(rèn)知起點(diǎn)第1頁(yè)：引言——城市地鐵的脈動(dòng)城市交通的流體動(dòng)力學(xué)地鐵系統(tǒng)中的高速流動(dòng)現(xiàn)象高速列車(chē)周?chē)臍饬魈匦粤熊?chē)頭部形成的渦流區(qū)及其影響乘客舒適度與能耗效率渦流對(duì)乘客舒適度和列車(chē)能耗的影響分析數(shù)據(jù)支撐與科學(xué)問(wèn)題客流數(shù)據(jù)與氣流速度的關(guān)聯(lián)性分析第2頁(yè)：層流現(xiàn)象——血液流動(dòng)的微觀(guān)圖景正常人體動(dòng)脈血流血流速度與血管直徑的關(guān)系微血管鏡觀(guān)察到的紅細(xì)胞排列層流狀態(tài)下紅細(xì)胞的間距與排列規(guī)律動(dòng)脈粥樣硬化與湍流斑塊處血流速度變化對(duì)血小板聚集的影響醫(yī)學(xué)應(yīng)用與科學(xué)問(wèn)題層流現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)診斷與治療中的應(yīng)用第3頁(yè)：湍流特征——臺(tái)風(fēng)眼中的能量轉(zhuǎn)換臺(tái)風(fēng)眼壁的風(fēng)速與能量轉(zhuǎn)換高速氣流與湍流能量耗散湍流耗散率與渦旋結(jié)構(gòu)渦旋結(jié)構(gòu)的觀(guān)測(cè)與分析湍流能量轉(zhuǎn)化為熱能紅外衛(wèi)星圖像與溫度變化氣象學(xué)應(yīng)用與科學(xué)問(wèn)題湍流現(xiàn)象對(duì)氣象預(yù)報(bào)的影響第4頁(yè)：分類(lèi)體系——不同尺度的流動(dòng)態(tài)雷諾數(shù)與流動(dòng)狀態(tài)臨界雷諾數(shù)與流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證層流與湍流的工程應(yīng)用核電站冷卻塔的層流設(shè)計(jì)案例流動(dòng)態(tài)分類(lèi)體系不同雷諾數(shù)下的流動(dòng)狀態(tài)分類(lèi)理論模型與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析02第二章模型構(gòu)建：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的理論框架第5頁(yè)：引入——飛機(jī)機(jī)翼的失速現(xiàn)象飛機(jī)失速的歷史案例1912年飛艇失速事故的流體動(dòng)力學(xué)分析風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與攻角影響失速臨界點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)確定與理論分析失速時(shí)的氣動(dòng)特性渦流形成與壓力系數(shù)變化科學(xué)問(wèn)題與引入意義失速現(xiàn)象的流體動(dòng)力學(xué)解釋第6頁(yè)：分析——邊界層理論的發(fā)展普朗特邊界層厚度公式層流邊界層厚度的理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證邊界層分層模型近壁面層與湍流底層的特點(diǎn)與作用過(guò)渡機(jī)制與湍流形成層流到湍流的過(guò)渡過(guò)程分析邊界層理論的應(yīng)用邊界層理論在工程中的應(yīng)用案例第7頁(yè)：論證——湍流模型的應(yīng)用驗(yàn)證水電站蝸殼出口的湍流模擬k-ε模型在水利工程中的應(yīng)用多尺度湍流分析大渦模擬與直接數(shù)值模擬的比較湍流模型的應(yīng)用案例潮汐發(fā)電站的湍流優(yōu)化設(shè)計(jì)理論模型的局限性現(xiàn)有湍流模型的不足與改進(jìn)方向第8頁(yè)：總結(jié)——理論模型的局限性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型的對(duì)比湍流速度分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)量與理論計(jì)算新興湍流預(yù)測(cè)方法基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的湍流預(yù)測(cè)模型理論模型與實(shí)驗(yàn)的協(xié)同進(jìn)步理論-實(shí)驗(yàn)-數(shù)值的閉環(huán)驗(yàn)證未來(lái)研究方向湍流研究的未來(lái)發(fā)展方向03第三章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的物理測(cè)量第9頁(yè)：引言——實(shí)驗(yàn)室里的湍流實(shí)驗(yàn)室湍流實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備介紹粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)（PIV）的原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景與科學(xué)問(wèn)題圓形直管內(nèi)水流實(shí)驗(yàn)的設(shè)置與目的湍流發(fā)生與轉(zhuǎn)變雷諾數(shù)變化對(duì)流動(dòng)狀態(tài)的影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量的意義實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)理論模型的驗(yàn)證第10頁(yè)：層流測(cè)量——微通道內(nèi)的流動(dòng)觀(guān)察微流控芯片的層流實(shí)驗(yàn)微通道內(nèi)血流速度與壓力梯度的測(cè)量可視化技術(shù)與應(yīng)用染色液注入法與層流可視化層流在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用注射器針頭與藥物混合度的控制實(shí)驗(yàn)測(cè)量的科學(xué)意義層流現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究與理論驗(yàn)證第11頁(yè)：湍流測(cè)量——多普勒激光測(cè)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的湍流測(cè)量高速氣流與湍流速度的測(cè)量湍流強(qiáng)度與能譜分析湍流強(qiáng)度與湍流能譜的測(cè)量數(shù)據(jù)湍流測(cè)量在工程中的應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)測(cè)量的科學(xué)意義湍流現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究與理論驗(yàn)證第12頁(yè)：驗(yàn)證總結(jié)——實(shí)驗(yàn)與理論的協(xié)同進(jìn)步實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型的對(duì)比湍流積分時(shí)間尺度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量與理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)量的意義與價(jià)值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)理論模型的驗(yàn)證與改進(jìn)未來(lái)研究方向湍流研究的未來(lái)發(fā)展方向?qū)嶒?yàn)測(cè)量的科學(xué)意義湍流現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究與理論驗(yàn)證04第四章工程應(yīng)用：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的工程實(shí)踐第13頁(yè)：引言——現(xiàn)代建筑的風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)建筑風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)的重要性高樓建筑與風(fēng)環(huán)境的關(guān)系廣州周大福金融中心的案例風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)的原則建筑表面粗糙度與氣流控制科學(xué)問(wèn)題與引入意義風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)的流體動(dòng)力學(xué)解釋第14頁(yè)：層流工程——芯片冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)芯片冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求芯片散熱與層流設(shè)計(jì)的關(guān)系微通道液冷系統(tǒng)層流冷卻與芯片溫度控制層流冷卻的優(yōu)勢(shì)層流冷卻與自然冷卻的比較工程應(yīng)用與科學(xué)意義層流現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用第15頁(yè)：湍流工程——水力發(fā)電優(yōu)化水力發(fā)電的工程背景水力發(fā)電與湍流控制的關(guān)系三峽大壩的湍流優(yōu)化消力池設(shè)計(jì)與水躍控制湍流控制的優(yōu)勢(shì)湍流控制與水力發(fā)電效率工程應(yīng)用與科學(xué)意義湍流現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用第16頁(yè)：工程總結(jié)——流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的權(quán)衡藝術(shù)工程實(shí)踐中的權(quán)衡性能、成本與環(huán)境的權(quán)衡流動(dòng)態(tài)管理的意義流動(dòng)態(tài)管理在工程中的應(yīng)用未來(lái)研究方向流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)發(fā)展方向工程應(yīng)用與科學(xué)意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用05第五章交叉研究：流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的多學(xué)科視角第17頁(yè)：引言——生物力學(xué)中的流體挑戰(zhàn)生物力學(xué)中的流體現(xiàn)象鳥(niǎo)類(lèi)翅膀撲翼的流體動(dòng)力學(xué)分析仿生設(shè)計(jì)的啟示鳥(niǎo)類(lèi)翅膀撲翼與直升機(jī)旋翼的設(shè)計(jì)生物體與湍流的關(guān)系生物體對(duì)湍流的感知與適應(yīng)科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在生物力學(xué)中的應(yīng)用第18頁(yè)：材料科學(xué)——智能流動(dòng)界面智能流動(dòng)界面的設(shè)計(jì)自清潔涂層的流體動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用案例自清潔涂層在建筑表面的應(yīng)用材料科學(xué)的創(chuàng)新智能流動(dòng)界面在材料科學(xué)中的應(yīng)用科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在材料科學(xué)中的應(yīng)用第19頁(yè)：地球科學(xué)——深海湍流觀(guān)測(cè)深海湍流的觀(guān)測(cè)技術(shù)阿基米德浮標(biāo)陣列的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)深海湍流與地質(zhì)過(guò)程深海湍流與錳結(jié)核沉積的關(guān)系地球科學(xué)的創(chuàng)新深海湍流在地球科學(xué)中的應(yīng)用科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在地球科學(xué)中的應(yīng)用第20頁(yè)：跨學(xué)科總結(jié)——流動(dòng)研究的未來(lái)圖景多學(xué)科交叉研究流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)發(fā)展方向技術(shù)突破與應(yīng)用前景流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)應(yīng)用前景科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象的跨學(xué)科研究未來(lái)研究方向流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)發(fā)展方向06第六章未來(lái)展望：2026年流動(dòng)態(tài)研究的技術(shù)突破第21頁(yè)：引言——流動(dòng)科學(xué)的未來(lái)議程流動(dòng)科學(xué)的未來(lái)議程流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)發(fā)展方向技術(shù)預(yù)測(cè)與場(chǎng)景描繪量子干涉原理的流動(dòng)測(cè)量技術(shù)科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象的跨學(xué)科研究未來(lái)研究方向流動(dòng)態(tài)研究的未來(lái)發(fā)展方向第22頁(yè)：技術(shù)突破一——超材料流動(dòng)調(diào)控超材料流動(dòng)調(diào)控的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展渦發(fā)生器超材料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用作用原理與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)超材料流動(dòng)調(diào)控的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)工程應(yīng)用與科學(xué)意義超材料流動(dòng)調(diào)控在工程中的應(yīng)用科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用第23頁(yè)：技術(shù)突破二——人工智能驅(qū)動(dòng)的新型測(cè)量人工智能測(cè)量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展基于Transformer模型的湍流預(yù)測(cè)算法硬件協(xié)同與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)人工智能測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)工程應(yīng)用與科學(xué)意義人工智能測(cè)量在工程中的應(yīng)用科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用第24頁(yè)：技術(shù)突破三——量子流體模擬量子流體模擬的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展核磁共振量子計(jì)算機(jī)的湍流模擬理論創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量子流體模擬的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)工程應(yīng)用與科學(xué)意義量子流體模擬在工程中的應(yīng)用科學(xué)問(wèn)題與引入意義流動(dòng)態(tài)現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用第25頁(yè)