哈工程深入贯彻落实党的二十大和二十届历次全会精神，持续深入贯彻落实习近平总书记视察学校重要讲话重要指示精神，为服务高水平科技自立自强贡献智慧与力量。近日，哈工程船舶学院张阿漫教授团队在流体力学领域国际顶级期刊《流体力学杂志》（《Journal of Fluid Mechanics》）上以《高温蒸汽通气超空泡的界面不稳定性与热流体动力学机制》（Interfacial instabilities and thermo-hydrodynamic mechanisms in high-temperature vapour-ventilated supercavitation）为题发表文章，首次系统揭示了高温蒸汽通气超空泡的界面失稳与热-流耦合机制，为水下高速航行体减阻技术提供了全新理论支撑。论文第一作者为船舶学院博士研究生刘淳昊，通讯作者为船舶学院教授熊骋望、王诗平。

超空泡技术好比给水下航行体穿上一件“气体外衣”——通过通气在航行体表面形成包裹气腔，大幅减少水体接触面积，从而将摩擦阻力降至极低。传统方法多依赖压缩空气或发动机燃气来生成气泡，气源有限，难以满足长时间航行需求。团队创新性地采用高温水蒸气作为通气介质，利用周围水体汽化补充工质，有望显著延长航行时间。

蒸汽属于强可凝气体，气液界面存在剧烈传热、传质和相变，原有针对不可凝气体的经典超空泡理论不再适用。团队通过实验首次发现了一种名为“粗糙超空泡”的新流态，其界面粗糙、波动剧烈，表现出显著的时空不稳定性，反映出相变与湍流的强耦合作用。团队建立了高温蒸汽超空泡的“源-汇”理论模型，将自然空化、蒸汽注入、冷凝泄漏和界面相变统一纳入，解释了可凝蒸汽通气区别于不可凝气体通气的非单调响应规律。

研究成果突破了经典通气超空泡理论主要面向不可凝气体通气的传统适用范围，将其延伸至高温蒸汽通气条件下热力学、流体动力学与相变传质相互耦合的复杂多相流问题，加深了对多相流热-流体动力学耦合机制的认识，为高温蒸汽超空泡形态演化与稳定性调控研究提供了理论依据。

《流体力学杂志》，即《Journal of Fluid Mechanics》是英国剑桥大学出版社旗下的核心期刊，由著名流体力学家George K. Batchelor于1956年创办，是业界公认的流体力学领域顶级期刊。

原文链接：https://doi.org/10.1017/jfm.2026.11897