【访学归来】孟宪宗:我在英国伦敦玛丽女王大学的学习交流经历

发布日期:2022年09月13日      点击:    文字:孟宪宗  |   审核:李斌

自我介绍

孟宪宗,西北工业大学航空学院空气动力学专业博士研究生,参加了CSC遴选项目,于2021年02月到2022年07月赴英国伦敦玛丽女王大学在Sergey教授指导下开展为期18个月的博士生联合培养。

学校概况

伦敦玛丽女王大学是一所享誉世界的公立综合研究型大学,为英国精英大学联盟罗素大学集团成员之一,并与牛津大学、剑桥大学、伦敦大学学院,伦敦帝国理工学院、南安普顿大学共建科学与工程南联盟,该校在工程学界享有极高声誉。伦敦大学玛丽女王学院位列REF 2014 英国大学官方排名第22名,同时位列2020年QS世界大学排名第126位(2015年位列第98位),2020年泰晤士高等教育世界大学排名第110位(2016年位列第98位)。

科学研究

在伦敦玛丽女王大学访学期间的研究内容主要有两个方面,一是扫掠激波边界层干扰的气动弹性问题研究,该部分属于本人博士学位论文的最后一部分内容,在国内、国外导师的共同指导下,完成了扫掠激波边界层干扰的热气动弹性相关问题研究。首先研究刚性壁面下扫掠激波/边界层干扰的流动特征,发现扫掠激波/边界层干扰下的流场是高度三维的。流动结构关于VCO锥形对称。激波结构呈“拉姆达”性,由分离激波、尖楔诱导的无粘激波和再附着激波构成。此外,边界层不同高度的流动会发展出不同的流动结构;在气弹分析中,虽然观察到壁板结构的动态振动响应,且振动在相对(高超声速特征时间)较长的响应时间后趋于收敛,但对于本研究定义的结构材料,壁板的刚度很强,气动弹性现象不明显,变形很小,对扫掠激波/边界层干扰影响很小;在热气动弹性分析中,气动加热效应对结构响应和流场结构影响很大。壁板发生强烈的动态振动响应,振动在相对(高超声速特征时间)较长的响应时间后趋于收敛,其平均形变比气弹分析中大一个数量级,振动频率显著增加,且不同位置的振动主频不同;流场的锥形对称性被完全破坏; 激波结构和分离结构被壁板大变形诱导的激波和膨胀波破坏,呈现更加复杂的三维特征。第二方面的研究是超声速射流气动噪声方向的研究,该研究项目针对未充分膨胀的超声速射流/火箭射流中和宽频激波有关的噪声建模,首先通过对StarCCM+求解器中的SST模型进行分析且修正,从而使模拟的激波结构、流动分离位置和压力分布更加准确;接着,建立了新的声学模型以模拟喷流噪声的非线性波传播。该声学模型有两部分构成,第一部分基于Miller和Morris对宽频激波噪声的预测模型,第二部分则是基于广义声类比的混合噪声模型。该模型的预测结果和实验吻合良好。

在玛丽女王大学期间,我专注于自己的研究工作,虽然因为疫情必须要居家办公,但每天都很忙碌而充实。每当遇到解决不了的问题,Sergey教授都会预约线上会议和我进行单独交流,耐心地和我一起分析学术问题、讨论后续的研究思路,推进我的科研进度。交流过程中,我感受到Sergery教授一直身处科研一线,对问题有着独到的见解,他对于研究细节的精确把握让我备受激励。

日常生活

疫情之下,留学生活充满了挑战,科研同时,生活也要更加用心地照顾自己,封锁期间,我自学各种菜肴,改善伙食;隔离期间,我也会找到之前一直想看却没时间看的书,享受宁静的阅读时光;我也重新和很久没有联系的朋友建立了联系,疫情之下,简单的问候关心使我们的联结更加紧密;为了避免室内聚集感染,我开始更多的参加户外活动,跑步、徒步、登山,不仅锻炼了自己的身体,在大自然中,所有的烦恼都显得很渺小,读博间精神上的压力和焦虑也大大缓解。

结语

疫情下的留学生活有挑战,但也是一段特殊的宝贵经历,它将我从昔日的生活中抽离出来,站在新的角度重新思考以前认为理所应当的事情,省思科研、生活、自我成长的问题。留学的这段经历,对我来说不单单是科研上的学习与探索,也是自我的反思与成长。返校后,我给航空学院师生做了汇报,将我博士联培期间学习、科研、生活各方面的经验、收获做了全面地分享。

我衷心感谢国家留学基金管理委员会的资助!感谢母校西北工业大学的支持!感谢导师叶正寅教授、和Sergey教授的在学术上的悉心指导和生活上的关怀!新冠病毒流行期间,驻英大使馆密切关注我们遇到的困难与挑战,母校更是不远万里寄来了防疫物资,老师们也时长询问叮嘱,让身处异国他乡的我感受到了祖国的强大和母校的深切关怀,也坚定了我科研报国的信念和决心,转眼已经在工大度过了本硕博十年的时光,从一个懵懂少年成长为一名青年博士。如今,我即将毕业进入工作岗位,继续从事相关领域的教学科研工作,我将再接再厉为母校、为祖国贡献力量,承担自己应有的责任与担当!

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