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人工智能技术在流体力学中的应用研讨会2021圆满落幕

昆明分会场

上海分会场

2021年12月4日至5日召开了人工智能技术在流体力学中的应用研讨会暨喷水推进技术研讨会。此次会议由水动力学研究与进展编委会、上海交通大学、中国科学院力学研究所、昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心和喷水推进技术重点实验室共同主办，鉴于疫情原因，采用线下两地（昆明、上海）+线上形式。会议邀请了包括共同主办单位以及浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、西北工业大学、维多利亚大学（加拿大）及武汉理工大学等单位二十位专家做精彩报告。

近年来，随着人工智能的迅猛发展，利用人工智能的相关技术开展流体力学的研究，并应用于解决许多实际流动问题，日益成为继理论、实验及数值模拟后，开展流体力学问题研究的第四范式。而船舶行业涉及众多基础学科，尤其在流体力学、智能控制等方向联系紧密，同时喷水推进技术以其众多的优势引起船舶行业的广泛关注。为此特组织此次会议以促进人工智能技术和喷水推进技术的交流和发展。

为应对疫情，需要控制线下两地参会人员人数，故线下参会人员以报告人及相关领域的专家为主。昆明线下参会人员25人，上海线下参会人员40余人，而线上参会人数超过600人，同时在线人数最多可达300人。

会议结束之际，在昆明组织了一场论坛，专家们畅谈人工智能技术在流体力学中应用的未来，提出了以下发展方向：（1）人工智能与物理机理深度融合；（2）发展可以利用小数据实现机器学习的方法；（3）充分利用人工智能技术的优势，促进人工智能在工业领域更广范围内的应用；（4）关注无量纲参数、相似律等特征参数，增强人工智能技术的泛化能力。同时与会专家表示此次会议相当成功，有效地促进了人工智能及喷水推进技术的交流和发展，而多地线下+线上的会议模式也使得在疫情肆虐的形势下会议收效和影响力令人满意。今后这样的会议有必要定期召开，以促进人工智能在流体力学中的应用与发展。

 

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CONTENTS OF CHINESE JOURNAL OF HYDRODYNAMICS Vol.36 No.5 2021

Contents

Research on hydrodynamic characteristics of dolphin kick based on rigid body motion
YANG Jin, LI Tian-zeng, CHEN Zhi-ya, et al. (603)
Numerical simulations of flow-induced vibrations of polygonal prism with different angles of attack
WEI Yu-han, JI Chun-ning, CHEN Wei-lin (613)
Application of the machine learning method based on Gaussian process regression to the numerical study of flow- induced vibration of cylinder
WEI Yu-han, JI Chun-ning (622)
Effects of runner flow guide vanes on cavitation performance of Francis turbine and pressure pulsation at runner outlet
LIANG Wu-ke, LIU Yun-qi, WU Zi-juan, et al. (631)
Effect of sparse solid particles concentration on the performance and erosion of centrifugal pump
ZHAO Rui-jie, LI Jing, ZHAO You-long, et al. (640)
Experimental study on dynamic characteristics of sediment suspension at saline wedge interface in muddy water environment
YIN Xiao-ling, YANG Bang-jian, LU Chen, et al. (648)
Discrete element analysis of ice jam formation and evolution on leading edge of the ice cover
ZHAI Bi-yao, ZHANG Bao-sen, LIU Lu, et al. (657)
Study on numerical simulation of hydrodynamic characteristics of portable drifting observation platform
CHEN Zuo-chen, WANG Bin, ZHANG Jin-feng (668)
Numerical analysis of rudder force and fluctuating pressure for hull-propeller-rudder system in restricted water
 JI Nan, YANG Chun, QIAN Zhi-peng, et al. (677)
Analysis on the mechanical characteristics of a horizontal well string under internal and external fluids
ZHOU Lan, CHEN Wen-kang, SUN Qiao-lei, et al. (686)
Numerical study on suppressing tip leakage vortex and cavitation for hydrofoil with tip clearance by using double curved hole
WANG Fei, ZHANG De-sheng, HUANG Ya-dong (697)
Research on the cross-scale particle-fluid two phase coupling model based on Semi-resolved CFD-DEM
DING Wang, XUE Lei-ping (705)
Simulation of flow noise caused by relative motion of sphere and medium
LI Song, LI Xue-zhi, CHEN Guang-zhi, et al. (717)
Sediment wear of hydraulic turbine moving guide vane at Yingxiuwan hydropower station
ZHAO Xiao-yi, LIU Xiao-bing, CHEN Jia-rui, et al. (728)
Numerical simulation for impact force characteristics of droplet impacting on plane covered with liquid film
WANG Wen-lei, WANG Shun, GUO Jia-hong (735)
Cavity Characteristics of aerator devices at the beginning of dragon-drop-tail section
He Jia, Wu Jian-hua1, Xu Jian-rong, et al. (743)
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《水动力学研究与进展》和“Journal of Hydrodynamics”执行编委和副主编2021年度第三次会议纪要

 

《水动力学研究与进展》和“Journal of Hydrodynamics”（JHD）执行编委和副主编2021年度第三次会议于2021年10月17日（星期日）下午在中国船舶科学研究中心（702所）上海分部105会议室和腾讯网络会议室同时召开。受新冠疫情影响，本次现场会议参与人员仅限于长三角地区的编委，方便与会者当天来回；同时开通在线会议，方便外地编委通过网络参加。

线下参加会议的有：主任委员吴有生；副主任委员刘桦；顾问编委董世汤、缪国平；执行主编周连第；执行副主编马峥；英文刊副主编刘桦、万德成；中文刊副主编陈红勋、鲁传敬、王道增；执行编委范佘明、刘宇陆、谢锡麟、邹早建，有十余位执行编委线上参会，编委王义乾以及编辑部工作人员列席了会议。

吴有生院士主持了会议。执行副主编马峥研究员做了工作汇报。会议主要内容包括：

一）水动力学研讨会及相关介绍

二）热点研究方向交流介绍

三）期刊情况汇报

四）发展事宜讨论

一）、水动力学研讨会及相关介绍

1）第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会并第八届海峡两岸水动力学研讨会计划在2021年10月29~10月31日江苏无锡举办。会议的承办方是：中国船舶科学研究中心，筹备工作基本完成。会议报到处在君来世尊酒店，由于宾馆房间有限，代表将在君来世尊酒店及太湖新泽假日酒店分开入住，所有会场在中国船舶科学研究中心的太湖实验室大楼内。目前报名人数在350左右，报告在150篇左右（包括9篇大会报告、8篇台湾代表报告及8篇分会场主题报告）。设立一个主会场和8个分会场，分会场包括海峡两岸专场。由于疫情原因相关数据可能会变动，同时台湾方无法到达现场，故在主会场及海峡两岸专场采用线上线下结合方式，其他会场是线下交流方式。

2）10月29日下午报到，晚上召开九届二次编委会。换届两年来，期刊有了长足的进步，同时有14名年轻的才俊加入编委会，为编委会增添巨大活力，这些年轻的编委充满热情，愿意为期刊贡献自己的力量。为了让新编委更加了解本刊的业绩和发展状况，让其能够发挥更大的作用，同时为了增强编委会的凝聚力，在本次研讨会报到日晚召开本届编委会的第二次会议。

3）10月30日上午的开幕式将颁发2021年度周培源水动力学奖，周培源水动力学奖经两轮投票的最终结果为：一等奖  槐文信，二等奖  邵雪明，青年奖  王一伟和丁军，结果已上报基金会并获批。同时还要颁发JHD高被引论文奖，王国玉、张阿漫、张宇宁、黄彪因论文在2020年他引次数超过10次获奖。10月31日下午的闭幕式将颁发全国水动力学研讨会学生优秀论文奖，由于今年的申奖的人数达到95人，说明该奖的影响力和认可度，此次获奖名额最多可以达到12人。

二）热点研究方向交流介绍

1）涡的理论基础与应用研究研讨会。2021年7月24日，苏州大学和水动力学研究与进展编委会共同主办的“涡的理论基础与应用研究研讨会”在苏州大学举办。其中刘超群教授及吴介之教授做主旨报告，邀请报告共计10篇，交流报告16篇，会议以线上和线下结合方式，参会人数线上和线下都在70人左右。

2）人工智能技术在流体力学中的应用研讨会。由水动力学研究与进展编委会、上海交通大学、喷水推进重点实验室和昆明理工大学共同主办的组织的“人工智能技术在流体力学中的应用研讨会”原定于2021年 8月14日在昆明召开，因疫情原因而延后，预计12月5日举办。

3）第三届空泡流动研究进展与发展方向研讨会。为进一步加强我国空泡水动力学研究领域的学术交流，凝聚力量共同推动该领域的创新研究，中船第七〇二研究所、上海交通大学、浙江大学和中船第七〇八研究所共同发起了全国性的“空泡流动研究进展与发展方向研讨会”，第一届于2019年11月2日在七〇二所上海分部召开，第二届于2020年11月15日在浙江大学召开，2021年10月17日在北京理工大学召开第三届空泡流动研究进展与发展方向研讨会。JHD将收录优秀论文组成专栏。

三）期刊情况汇报

1）JHD2021年邀稿情况

一篇Feature article：

  • New fluid kinematics 

      Chaoqun Liu

二篇Review article：

  • A review of cavitation in tip-leakage flow and its control

      Huai-yu Cheng, Bin Ji, Xin-ping Long, Wen-xin Huai, Mohamed Farhat

  • Flow dynamics and sediment transport in vegetated rivers: A review

      Wen-xin Huai, Shuolin Li, Gabriel G. Katul, Meng-yang Liu, Zhong-hua Yang

二个Special Coloum:

  • 吴有生：SPECIAL COLUMN ON THE PROGRESS IN THE VERIFICATION OF KEY TECHNOLOGIES FOR FLOATING STRUCTURES NEAR ISLANDS AND REEFS (I) (II)
  • 万德成：SPECIAL COLUMN ON THE 4TH CMHL SYMPOSIUM 2021 (I) (II)

2）网站改版初步完成，升级内容：

  • 内容分类不变，布局和结构调整，符合主流网站风格。
  • 自适应，适合手机浏览。
  • 增加用户注册和登录系统，今后各类学术会议的报名可在网站上进行。
  • 会议宣传和邀请函手机小程序。
  • 后台系统升级。

3）积极参加期刊会议和培训

  • 参加上海市科技期刊学会组织的科技期刊编辑业务培训（线上，2021.9.14~2021.9.16）
  • 参加第十八届长三角科技期刊发展论坛（上海，2021.9.22~2021.9.24）

四）发展事宜讨论

1）JHD2021年引用情况分析与讨论

卓越行动计划的目标，2021年影响因子的目标为2.8，总被引频次达到3319，国际力学类排名提升到55以内。考虑到全世界期刊影响因子年年普遍上涨的趋势，如果要稳固维持在62名，影响因子达到3.1左右；如果要实现卓越行动计划指标的55名，影响因子需达到3.37。2019和2020两年的发文量为230篇，为此影响因子2.8、3.1、3.37对应的引用数为644、713及775。根据Web of Science 报告，截止到9月30日引用为458次，换算为全年引用数为611，对应的影响因子仅为2.655，要达到775目标，今后每月需要引用数达到106次，任务艰巨。为此希望诸位编委在2021年剩下的3个月内，将最优秀的成果投JHD发表提高期刊学术水平，在其他SCI期刊发表的论文尽量引用和推广JHD2019，2020年发表的论文以提高2021年期刊影响因子，同时也尽量引用2019年前JHD发表的论文以提高期刊总被引频次。

2）关于挖掘热点研究方向及提高期刊影响力研讨

目前JHD关注的热点研究方向：涡与湍流；空泡与空化；人工智能及涡激振动

经讨论认为今后值得关注的研究方向有：流动噪声与控制；水力方面可以关注洪灾及植被方向；空泡流动可以关注深海油气开采中的高含气流动、海洋环境中的气泡流动及界面诱导的气泡流动。

3）刘桦教授介绍了关于ICHD举办的设想：初步的想法是本届ICHD放在中国在2022年召开，具体地点在无锡中国船舶科学研究中心。下一届如果疫情结束考虑继续在罗马举办。

 

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第三十二届NCHD-集体照、开幕式和闭幕式照片

会议集体照

开幕式主持人林建忠

吴有生院士致开幕词

何春荣所长致欢迎词

周培源水动力学奖颁奖

大会报告：

吴有生院士

何国威院士

周济福教授

郑金海教授

槐文信教授

郗恒东教授

李晔研究员

王本龙教授

2021年全国水动力学研讨会学生优秀论文奖颁奖

下一届东道主付旭辉教授致欢迎词

吴文伟研究员闭幕式致词

刘桦教授闭幕式致词

颜开研究员闭幕式致词

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Journal of Hydrodynamics 2020年度高被引论文奖（第六届）

获奖人：

北京理工大学 王国玉

Biao Huang, Si-cong Qiu, Xiang-bin Li, Qin Wu, Guo-yu Wang*, “A review of transient flow structure and unsteady mechanism of cavitating flow”

Journal of Hydrodynamics, 2019, 31(3): 429-444

哈尔滨工程大学 张阿漫

Shi-Ping Wang, A-Man Zhang*, Yun-Long Liu, Shuai Zhang, Pu Cui, “Bubble dynamics and its applications”

Journal of Hydrodynamics, 2018, 30(6): 975-991

华北电力大学 张宇宁

Xiang-rui Dong, Yi-qian Wang, Xiao-ping Chen, Yinlin Dong, Yu-ning Zhang*, Chaoqun Liu, “Determination of epsilon for Omega vortex identification method”

Journal of Hydrodynamics, 2018, 30(4): 541-548

北京理工大学  黄彪

Qin Wu, Chang-chang Wang, Biao Huang*, Guo-yu Wang, Shu-liang Cao, “Measurement and prediction of cavitating flow-induced vibrations”

Journal of Hydrodynamics, 2018, 30(6): 1064-1071

个人简介：

王国玉

王国玉，1961年生，北京理工大学机械与车辆学院教授、博士生导师。1983年毕业于北京农业机械化学院，1999年在日本东北大学机械与航空系获工学博士学位，1999年至2001年在清华大学动力工程与工程热物理博士后流动站从事博士后研究工作。

目前主要研究领域包括：空化与空化流动、跨界质航行体水动力学、两栖车辆航行动力学、先进复合材料流固耦合计算与水动力优化等。在上述领域主持国家自然科学重点和面上基金、国防973、173等项目40余项，发表论文300余篇，其中SCI论文近100篇。获部级科学技术进步奖9项。主要社会兼职包括：装备发展部水动力学技术专家组成员，中国造船工程学会水下兵器专业委员会委员，UUV学组成员，中国工程热物理学会流体机械专业委员会委员，江苏大学、中国运载火箭技术研究院水下发射中心兼职教授，《Theoretical and Applied Mechanics Letter》《实验流体力学》《排灌机械等学报》等刊物的编委。其主要创新成果包括：1）参与了我国某995工程的研制工作，曾任水上分系统副总师，系统开展新型高速两栖装甲车水动力构型及喷水推进技术研究，提出了高速两栖车的组合减阻方案，创新了高速两栖车减阻技术；2）系统研究了空化和超空化的流动机理，建立了流动计算模型，并在我国水下兵器和水下发射工程领域得到应用；3）搭建了低温空化流动测试平台，开展了低温介质空化流动的实验研究，建立了低温介质空化流动的计算模型，支持了新型运载工具的研发。在学科建设方面，作为北京理工大学流体机械工程方向责任教授，负责流体机械工程方向的学科建设工作。培养博士生20余名，硕士生40余名。

张阿漫

张阿漫，男，1981年03月出生，江西武宁人，哈尔滨工程大学教授、博士生导师，国防科技创新团队负责人。长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才获得者、国防科技卓越青年科学基金获得者。2003年本科毕业于大连理工大学，2007年博士毕业于哈尔滨工程大学，2011年度英国伦敦大学学院(UCL)访问学者。主要研究方向：水下爆炸、流固耦合动力学、气泡动力学，承担国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金、国防基础科研等科研项目40余项。

针对近场水下爆炸与结构毁伤及防护难题，建立了近场水下爆炸等大尺度气泡动力学理论模型与方法，探明了近边界气泡系列动力学行为与载荷形成机理；提出了水下爆炸强非线性瞬态气液固全耦合模型与计算方法，解决了近场接触爆炸领域的多项关键理论和瓶颈技术问题，揭示了水下爆炸对舰船结构毁伤与防护力学机制，形成了近场爆炸与结构毁伤及防护新技术。研究成果已应用于我国航母、核潜艇、第四代驱逐舰等10余型新研大型舰船的抗爆抗冲击薄弱环节改进、评估与设计之中，以及水中兵器水下爆炸毁伤威力评估与设计、跨介质航行器水动力论证与设计、航天飞行器爆炸分离评估与设计、深海勘探高压气枪阵列设计与开发等领域之中，为提高我国航母、核潜艇、战略潜射导弹、中国载人空间站等多个国家战略型号的抗爆抗冲击能力提供了有力支撑。

获得了全国创新争先奖，科学探索奖，中国高被引学者，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，国家级教学成果二等奖1项，国防科技进步一等奖1项、其他省部级一等奖2项。在JFM、JCP、PRF、POF等期刊上发表学术论文200余篇，被引6000余次。获得授权发明专利及软件著作权50余项，出版书籍3部，海军标准1部。担任中国造船工程学会船舶力学学术委员会副主任，中央军委科技委基础研究先进HS与评估专业组成员，学术期刊CMES副主编，以及《力学学报》、APOR、JHD等多个学术期刊编委。

张宇宁

张宇宁，1983年出生，2006年和2008年于清华大学能源与动力工程系获得工学学士和工学硕士学位，2013年于英国华威大学获得博士学位。2014年至今，在华北电力大学能源动力与机械工程学院任职，现为该校教授、博士生导师。主要从事空化和泡动力学领域的研究。担任SCI收录国际期刊IET Renewable Power Generation副编辑，SCI收录期刊Journal of Hydrodynamics执行编委/专栏客座编辑，国际会议“国际空化论坛”主席，“涡识别方法与应用研讨会”会议主席，应邀做国际国内会议邀请报告十余次。入选中国电机工程学会“青年人才托举工程”，华北电力大学“优青培育”等人才计划。主持/参与国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、中央高校基本科研业务费专项资金项目（重点项目、人才项目）等科研项目20余项。社会活动方面，在科学网上开设博客，撰写“本科生科研指南”、“本科生时间管理”等系列博文，并在《中国科学报》作为特邀嘉宾开设专栏“本科•科研入门”。

黄彪

黄彪，1985年生，2007年本科毕业于北京理工大学，2013年同校获工学博士学位。现为北京理工大学教授、博士生导师、北京理工大学机械与车辆学院副院长。入选国家“万人计划”青年拔尖人才，研究方向为高速水动力学。

近年来，主持国家自然科学基金、国防基础加强项目、装备预研基金等项目20余项。在Phys. Fluids、Int. J. Multiphase Flow、Int. J. Heat. Mass. Tran、Comput. Fluids、ASME J. Fluids Eng.等领域主流期刊发表SCI论文80余篇。授权国家发明专利20项，其中6项发明专利和6项软件著作权直接应用于我国某型水下发射型号“故障归零”与“新发射方案确定”的研究过程中。科研成果获得江苏省科学技术奖一等奖（序3）、教育部科技进步二等奖（序2）、中船重工集团科技进步二等奖（序2）和中国石油和化学工业科技进步二等奖（序4）。现任中国力学学会、兵工学会会员，《Journal of Hydrodynamics》期刊、《水动力学研究与进展》、《排灌机械工程学报》期刊编委。

研究工作以海战装备中的关键技术问题为牵引，形成了复杂空化流场测量技术和数值模拟方法，将其应用于空化非定常演化机制、载荷特性和抑制方法的机理与应用研究。相关研究成果为国防领域多个重点型号研制任务提供了有力支撑。具体创新成果包括：1）突破了空化区域内外流场重构技术，实现了空泡内部流场复杂结构精细测量；2）建立了非定常空化流体动力学高精度数值方法，揭示了非定常空化流动机制及其转变规律；3）创新了空化载荷调控方法，降低了空泡内部脉动压力幅值。

在人才培养方面，近五年来为本科生讲授2门课程，为研究生讲授3门课程。所承担的课程被认定为“国家精品在线开放课程”、“北京市优质课程”、“北京理工大学精品研究型课程”。获北京理工大学优秀教育教学成果奖一等奖，获“卓越联盟”等各层级教学基本功比赛和教书育人奖10余次。指导的研究生多次获研究生国家奖学金、优秀毕业论文等。

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