高能量密度极端条件下可压缩湍流的计算方法，建模及机理研究

湍流研究对数学、力学、物理学、统计学、非线性科学和复杂系统等基础科学有着深刻影响。随着国家安全等若干重大工程的展开，可压缩湍流已经成为影响这些工程成败的关键问题之一，是国家迫切需要解决的重大应用基础课题。本课题围绕高能量密度极端条件下的高马赫数湍流这个科学问题，着重研究高 Mach数湍流的数值模拟方法、可压缩湍流的多过程多尺度性质、高 Mach数湍流的大涡模拟亚网格建模、可压缩湍流中的粒子输运特性和混合机理。四个方面的研究内容紧密结合，互为补充。利用先进的高性能计算方法获得高Mach数可压缩湍流流场数据，在充分挖掘高Mach数可压缩湍流的物理性质和机理的基础上，进一步发展高性能基础算法和湍流模型，为高能量密度极端条件下的可压缩湍流及其混合问题提供数值解决方案。本课题的研究思路和预期研究成果具有很强的可拓展性和可持续性，能够为相关领域的基础研究和应用研究提供必要的理论、算法和可计算建模支撑。