壁边界流动中层流-湍流的转捩在流体力学的基础研究和诸如传热、减阻等实际应用方面占据着重要地位。目前已发展出粗糙元改变转捩流动特性、从而用于减小摩擦阻力的被动控制技术。现有研究关注得较多的是孤立粗糙元与多粗糙元分布诱发流动不稳定性的内在机理，而对于相邻粗糙元诱导转捩产生的涡结构、脉动特性等方面关注得较少。

基于此，研究团队博士生凌伟豪设计了三种不同形状的上游粗糙元，并与下游圆柱组成流向相邻粗糙元对，采用高精度数值模型方法结合嵌入边界法开展研究，揭示了不同形状的流向相邻粗糙元间的耦合作用对转捩过程中的涡结构以及脉动流场的影响。研究成果以“Direct numerical simulation of vortex structures and fluctuating energy transfer in boundary layers with streamwise-adjacent roughness elements”发表在热力学与流体力学领域国际权威期刊International Journal of Heat and Fluid Flow。论文研究得到国家自然科学基金（编号：52176044）资助。

孤立圆柱粗糙元上游布置了不同形状粗糙元（(a)圆头圆柱, (b) 圆柱, (c)斜坡）时的三维Q准则涡云图（用流向速度染色，侧壁展示了中间展向截面的展向涡量分布，正视视角下的插图放大了流向位置0-40范围内的流动结构）

W. H. Ling, Z. H. Wang*, M. Zeng, S. Gao, and G. Xi, 2025, “Direct numerical simulation of vortex structures and fluctuating energy transfer in boundary layers with streamwise-adjacent roughness elements”, International Journal of Heat and Fluid Flow, 116: 109979.