钱俭及其对小尺度湍流研究的贡献

钱俭，中国理论物理学家与流体动力学家，将其科学生涯的后半段完全奉献于对小尺度湍流的物理理解。钱俭基于 Liouville (1853) 方程与非平衡统计力学的微扰变分方法，发展了他自己的小尺度湍流统计理论，该理论与 Kolmogorov-Oboukhov 能谱相容。他的小尺度湍流统计理论在数学与物理上均显有效，并成功促成了他在以下方面的贡献：(i) 湍流的闭合问题；(ii) 一维湍流；(iii) 二维湍流；(iv) 湍流被动标量场；(v) 湍流级联模型；(vi) 湍流的普适平衡区；(vii) 隆起现象的一个简单模型；(viii) 湍流的普适常数；(ix) 湍流的间歇性；以及或许最重要的，(x) Taylor 微观尺度雷诺数对有限 Re 湍流的惯性区宽度与速度结构函数标度指数的影响。特别地，钱俭发现当 Re 小于 2000 时惯性区不可能存在。与盛行的间歇性模型相反，他发现当 Re 趋于无穷时，在真实的 Kolmogorov 惯性区内正态标度成立，而实验中观测到的反常标度反映了有限 Re 效应。随后他对著名的 Kolmogorov (1941c) 方程作出修正，得到有限 Re 效应方程或 Kolmogorov-Novikov-Qian 方程。他还独立推导了有限 Re 效应的衰减律。钱俭引领我们走上正确理解小尺度湍流及其问题求解的正确道路。