流体振荡器因无需可动部件即可产生自持振荡射流，在流动控制、热管理、化工混合等领域具有广阔的应用前景。然而，其内部复杂的射流附壁与反馈机制导致高精度非定常数值模拟及实验成本高、耗时长，难以满足快速设计与迭代的需求。如何针对流体振荡器建立兼具预测精度、计算效率和物理可解释性的降阶模型，是该领域长期面临的挑战。

本研究基于第一性原理的物理推导，提出了一种基于物理机制的非线性降阶动力学模型。针对带有混合室和双反馈通道的典型流体振荡器，通过解析主射流中流体微团的水平方向动量，分别对混合室内的射流附壁效应和双通道反馈机制进行建模，最终推导得到形式类似于范德波尔方程的降阶常微分方程。基于此模型，本研究进一步推导了斯特劳哈尔数（St）的理论预测公式。对于典型的流体振荡器，该公式给出的St数预测值与实验测量值高度吻合。

该降阶模型可快速预测流体振荡器的核心性能参数，为流体振荡器的工程设计与优化提供了简便可靠的理论工具，并为未来发展更普适的降阶建模方法奠定了数学与物理基础。此外，该研究揭示的流体振荡器主导物理机制，在推动下一代流动控制器发展方面展现出巨大潜力。

该成果近期发表于流体力学领域顶级期刊《Journal of Fluid Mechanics》（简称JFM），系我校首次在该期刊上发表论文。我校数理科学学院陆惟煜副教授为论文第一作者兼通讯作者，硕士研究生桂科宇为第二作者。研究得到国家自然科学基金的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1017/jfm.2026.11409

     作者：陆惟煜 （数理科学学院）     审核：张勇，蔡亚峰