李新亮

无论在工程应用上还是在理论上，湍流都是非常重要的研究课题。目前，直接数值模拟是研究湍流的重要工具，被认为是通向解决湍流的重要路径，而直接数值模拟严重依赖于计算资源。因此，业界有言：一代超算，一代湍流直接数值模拟。

物理学最后一个难题

湍流是一种非常复杂的流动，广泛存在于航空航天、工业生产与自然界中。比如说大型飞机、火箭表面气体的流动，发动机内气体的流动，基本都是以湍流状态存在的，河流、海洋、大气以及宇宙空间内的流动，通常也表现为湍流状态。

湍流是一个百年的理论难题——难点在于这种流动是多尺度、非线性、非定常的复杂流动。从19世纪雷诺通过实验开展湍流研究以来，150多年过去了，湍流的难题还没有完全解决，甚至连严格的定义都没有提出来。

德国物理学家海森堡曾经说过，他见到上帝的时候，会问上帝两个问题，一个是相对论，另外一个问题就是关于湍流。他相信上帝会给出第一个问题的答案。言下之意是湍流这么难的问题，恐怕上帝都很难给出答案。美国物理学家费曼说，湍流是物理学最后一个尚未解决的理论难题，在科学史上都是很罕见的难题。湍流问题一旦解决，必将大幅促进数学、物理学的研究水平。

湍流的控制方程相对比较简单，就是一个非线性的偏微方程，如果湍流问题得到解决，偏微方程的存在性、唯一性、解的特性等问题将得到解决，有重要的数学理论价值。……