图1 《物理评论快报》第125卷，第3期封面

减阻是流体力学领域的一个经典问题。为了实现减阻、增速和节能的目的，人们把车辆设计成流线外形、为船舶加装了球鼻艏、在高尔夫球表面添加了许多凹坑……那么，是否有其他不改变物体自身结构，就能有效减小流体阻力的方法呢？多年前，田新亮博士在研究薄板流动问题时，看到随风飘动的裙摆（图2）时萌生了给钝体“穿上披风”来减阻的奇想，即“软尾减阻”。如今，这个看似异想天开的想法正在逐渐成为现实。

图2 随风飘动的裙摆（Regine Relang摄于1942）

2018年4月起，田新亮研究小组便着手开展相关实验，逐步从实验中证实了“软尾减阻”猜想。首先，他们搭建了竖直流动肥皂膜实验系统“SJTU-FILM”，实现了对准二维流场的稳定模拟；然后，在尝试了多种柔性材料后，成功构造了“刚性平板-柔性细丝”耦合系统并将其置入“SJTU-FILM”中，形象地模拟了“穿着披风”的钝体在流场中运动的场景。他们还自行研制了高精度的测力装置和柔性细丝连续调节方法，成功实现了在不中断肥皂膜流动条件下的连续稳定测量（图3）。

图3 （a）“SJTU-FILM”示意图和（b-d）不同长度细丝在皂膜中的形状

研究小组的实验结果表明，给一个平板“穿上”其2.3倍长度的“披风”，减阻效果最高可达10%（图4）。此外，他们还惊喜地发现，类似的减阻现象稳定存在于较宽的流速范围内，且对细丝的刚度不太敏感。需要指出的是，该研究依然只是揭开了“软尾减阻”这一新型流固耦合问题的冰山一角。我们期待在不久的将来，有更详细的数值模拟和更深入的理论分析来揭示“软尾减阻”背后的物理机制，直至实现工程应用。

图4 不同刚度的细丝在不同长度下的减阻效果（流速为1.45米每秒）

田新亮，上海交通大学船舶与海洋工程系副教授、博导。主要从事海洋工程流动控制方面的研究和探索，包括薄板流体动力学、海上风机、流体机器人等。2008年、2014年分别本科、博士毕业于上海交通大学船舶与海洋工程专业；博士研究生期间在挪威科技大学联合培养一年。主持国家自然科学基金、上海市自然科学基金、校企合作科研项目共十几项，经费1000余万元。入选上海市青年科技英才扬帆计划，荣获上海市科技进步一等奖（排3）。在PRL、JFM、JFS、ENERGY、OE等知名期刊发表SCI论文40余篇，获得专利授权20余项和软著登记10多项。

：参考链接https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.12503450