表面不完美：复杂表面的湍流与阻力

该博士项目通过先进的风洞实验及三维粒子追踪速度测量技术（PTV），探讨表面粗糙度对流体动力学中湍流边界层与阻力的影响。研究成果旨在通过建立表面几何结构与湍流流动特征之间的关系，从而完善阻力的预测模型。

关于该项目 该博士项目将研究粗糙几何结构如何改变湍流边界层与阻力。通过先进的风洞实验、三维 PTV 分析以及直接阻力测量，该项目将结合约翰斯·霍普金斯大学的研究成果及高保真模拟技术，扩展国际通用的粗糙度数据库，并开发新的基于几何形状的阻力模型。 表面粗糙度可显著改变湍流边界层，增加阻力并影响多种工程及环境系统的性能。例如受涂层和生物污渍影响的船舶船体、输送流体的管道，以及如河床这样的自然表面。尽管其重要性不言而喻，但准确预测复杂粗糙表面产生的阻力仍是一项重大挑战。 该博士项目将研究在精心设计且具有现实意义的粗糙表面上形成的湍流边界层。研究目的是明确表面几何结构对近壁湍流、动量传输及阻力的影响，并将这一认知转化为更完善的预测模型。 实验计划将利用最先进的风洞设施及先进的三维诊断技术。3D粒子跟踪速度测量法（PTV）可精确解析粗糙面以上的湍流流动，而定制设计的阻力天平则能直接测量不同表面产生的力。这些测量数据将帮助建立表面形态、湍流结构与空气动力阻力的详细关联。 新数据集将为我们的国际通用的粗糙度数据库做出贡献，扩展其几何形态与流动条件的范围，并为更广泛的粗糙壁湍流研究界提供重要资源。关键目标之一是开发新的表面几何结构依赖模型，从而能够直接根据表面的可测量特性预测由粗糙度引起的阻力。 该项目与美国的约翰斯·霍普金斯大学合作开展。双方互补的高保真模拟将能够获取实验难以获得的数据。通过实验与模拟相结合，将能够提供关于粗糙壁面湍流的极为详细的描述，并有助于开发具有广泛适用性的阻力预测工具。 您将接受全面的风洞实验、粒子图像测速及跟踪速度测量以及直接阻力测量方面的培训。此外，您还将培养实验设计、不确定性分析、科学编程与数据驱动建模方面的技能，同时获得与学术合作伙伴合作研究的机会，并向国际观众展示研究成果。 工程学院致力于促进平等与多样性，这体现在我们获得的 Athena SWAN 荣誉上。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及已休过职业休假的申请者。该大学拥有慷慨的产假政策、现场育儿设施，并提供多种福利措施，以助力员工保障福祉与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获了铂金级 EcoAward 认证。

入学要求 您必须拥有英国 2:1 荣誉学位，或其同等国际认可学位。

资助：竞争性资助 学费与资助 我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免，自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 大学通过竞争性遴选授予的校长助学金，为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 本校各学院通过竞争性遴选提供的博士奖助金，通常为遴选排名靠前的申请人支付按英国本土学生标准收取的学费，并提供生活津贴。 资助采用滚动授予方式，因此请尽早申请，以尽可能增加进入资助评选的机会。 如需更多信息，请访问我们的研究型研究生资助页面。

申请方式 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索工程与环境博士项目（7175） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）