葉敬棠（1930年—），衢州市人，中國流體力學(xué)家、力學(xué)教育家，復(fù)旦大學(xué)力學(xué)專業(yè)的創(chuàng)建者。曾任復(fù)旦大學(xué)教授、中國力學(xué)學(xué)會理事、上海市力學(xué)學(xué)會副理事長。在湍流、計算流體力學(xué)、水動力學(xué)和空氣動力學(xué)等領(lǐng)域有所建樹。
人物經(jīng)歷
葉敬棠父親是一位鐵路工程師，常年在外地工作。葉敬棠出生后10個月時，不幸患上脊髓灰質(zhì)炎，當(dāng)時他家在沈陽市市，次月沈陽即發(fā)生震驚世界的九一八事變。一家人流離轉(zhuǎn)徙，千里迢迢返回家鄉(xiāng)。因為得不到有效的治療，右上肢留下了較嚴(yán)重的后遺癥。
葉敬棠回到江南后，曾先后就讀于浙贛鐵路小學(xué)及州鹿鳴小學(xué)，畢業(yè)后進(jìn)入浙江省衢州高級中學(xué)。這所中學(xué)以高質(zhì)量的教學(xué)負(fù)有盛名，這跟衢州市獨特的地理位置有關(guān)。中國抗日戰(zhàn)爭期間，浙贛線始終是日本侵略軍不可逾越的屏障。于是在衢州集中了一批有真才實學(xué)的學(xué)者，如陳友琴、王西彥等人，吸引了遠(yuǎn)至江西省、浙南和蘇南淪陷區(qū)來的優(yōu)秀學(xué)生。葉敬棠在這些年的學(xué)習(xí)中打下了扎實的基礎(chǔ)，特別在數(shù)學(xué)方面表現(xiàn)出出眾的才能。
1950年1月，葉敬棠自衢州中學(xué)畢業(yè)，同年9月考入浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系，得到了蘇步青、陳建功等著名數(shù)學(xué)家的口傳心授。1952年，全國高等學(xué)校院系調(diào)整，浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系的大部份教師和全部學(xué)生并入復(fù)旦大學(xué)，葉敬棠遂至上海市繼續(xù)學(xué)業(yè)，并于1953年7月提前畢業(yè)留校任助教。此后他成為蘇步青的助手，主要從事射影微分幾何的研究，在《復(fù)旦學(xué)報》上先后發(fā)表了論文兩篇。
1957年，蘇聯(lián)發(fā)射了人造衛(wèi)星，給我國科技、教育事業(yè)以很大的激勵。1958年，復(fù)旦大學(xué)設(shè)立了幾個新的專業(yè)，其中力學(xué)專業(yè)由葉敬棠負(fù)責(zé)，他擔(dān)任數(shù)學(xué)系力學(xué)教研室主任，全面主持各項工作。1959年，上海市力學(xué)學(xué)會成立，他積極參與學(xué)會的活動，擔(dān)任第一、二屆理事（不設(shè)常務(wù)理事），第三屆、第四屆副理事長兼常務(wù)理事。
葉敬棠于1964年發(fā)表了關(guān)于流體力學(xué)的第一篇論文《論水翼組的全空泡繞流》，他的絕大部分研究工作則是在“文化大革命”之后完成的，主要包括湍流、計算流體力學(xué)、水動力學(xué)和空氣動力學(xué)等研究領(lǐng)域。葉敬棠積極參加國內(nèi)、國際學(xué)術(shù)交流，主要有1983年在日本京都召開的“湍流和流體中混沌現(xiàn)象國際學(xué)術(shù)討論會”，1985年，在英國斯旺西市召開的“第四屆熱問題中的數(shù)值方法國際會議”和1991年在美國斯坦福大學(xué)召開的“第七屆層流和湍流的數(shù)值方法國際會議”等，在會上宣讀了論文，引起國內(nèi)、國際同行的關(guān)注和好評。1985—1987年，他到紐約州立大學(xué)石溪分校機械工程系作訪問研究。988年起，任復(fù)旦大學(xué)應(yīng)用力學(xué)系學(xué)術(shù)委員會主任。
葉敬棠是中國力學(xué)學(xué)會第二、三屆理事。他還擔(dān)任中國空氣動力學(xué)會理事、國家教委力學(xué)教材編審組成員、《上海力學(xué)》副主編、《力學(xué)進(jìn)展》編委、《空氣動力學(xué)學(xué)報》編委等職。
研究方向
葉敬棠早期的科研方向為微分幾何，開設(shè)過復(fù)變函數(shù)、高等數(shù)學(xué)等課程。此外，他輔導(dǎo)過理論力學(xué)課，且和物理系教師一起，參與研究數(shù)學(xué)專業(yè)普通物理的教學(xué)。在數(shù)學(xué)系教師中，相對說來他最熟悉力學(xué)，領(lǐng)導(dǎo)上決定由他主持籌建力學(xué)專業(yè)。當(dāng)初曾考慮派他去蘇聯(lián)留學(xué)，稍后決定去中國科學(xué)院力學(xué)研究所進(jìn)修年，由蘇步青寫信給錢學(xué)森所長，錢迅速即復(fù)信同意。就在他即將動身之際，1958年7月，力學(xué)專業(yè)就正式建立了。從無到有，百事待舉，作為負(fù)責(zé)人的葉敬棠，自然不可能離校潛心研修。他工作繁忙：他得安排教師到上海交大參加力學(xué)班，去北京大學(xué)進(jìn)修，去北京航空航天大學(xué)學(xué)習(xí)流體力學(xué)實驗和設(shè)計風(fēng)洞；他得從數(shù)學(xué)專業(yè)抽調(diào)高年級學(xué)生到同濟(jì)大學(xué)參加上海市力學(xué)訓(xùn)練班；他寫信給當(dāng)時在莫斯科國立大學(xué)的谷超豪，要來了莫斯科大學(xué)的教學(xué)大綱和一批俄文力學(xué)書籍；他得組織大家學(xué)習(xí)研究莫斯科大學(xué)、北京大學(xué)的教學(xué)計劃和大綱，考慮如何在復(fù)旦大學(xué)實施；特別因為當(dāng)時不可能從正常渠道購得建造風(fēng)洞所需的鋼材，還得組織人員四處商量調(diào)撥……頭緒紛繁，疲于應(yīng)接。這期間他還和李國豪、何友聲負(fù)責(zé)籌建上海力學(xué)研究所，直到1959年正式成立并派來所長為止。
就在繁忙的工作中，葉敬棠抓緊時間研讀各種流體力學(xué)教材和專著，并先后于1959年開出了連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和流體力學(xué)兩門課程。此后他一直在復(fù)旦大學(xué)主講流體力學(xué)，直到1965年。70年代他負(fù)責(zé)講授流體力學(xué)碩士生的“高等流體力學(xué)”課。另外，還開設(shè)過氣體力學(xué)、粘性流體動力學(xué)、氣體的統(tǒng)計輸運理論、湍流概論、湍流的模式理論和計算、水動力學(xué)和計算流體力學(xué)等課程。
已故著名力學(xué)家郭永懷曾對復(fù)旦大學(xué)大學(xué)力學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的質(zhì)量甚為贊賞，1962年他計劃只招一名研究生，結(jié)果竟有兩名復(fù)旦畢業(yè)生被錄取，他倆的流體力學(xué)考試成績明顯優(yōu)于其他考生。以后幾屆復(fù)旦畢業(yè)生中，又陸續(xù)有人進(jìn)中國科學(xué)院力學(xué)研究所工作或攻讀研究生課程。
葉敬棠主張力學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)有扎實的基礎(chǔ)，確保學(xué)好本專業(yè)各門主要課程。“文化大革命”前，數(shù)學(xué)析等幾門數(shù)學(xué)課，對力學(xué)和數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生是一起上課、相同要求的。此后雖然分別授課，但要求仍然很高，這就保證了畢業(yè)生能有較強的適應(yīng)能力，后勁足，因而受到了使用單位的普遍好評。
葉敬棠重視實驗室建設(shè)和教材建設(shè)。就教材而言，早在1961年他就主持編寫并由上海科學(xué)技術(shù)出版社出版了《連續(xù)介質(zhì)力學(xué)》、《流體力學(xué)》兩書，這兩本書是我國力學(xué)領(lǐng)域最早的自編教材之一。后者經(jīng)長期教學(xué)實踐，又由作者作了根本性的補充修改，并于1987年由復(fù)旦大學(xué)出版社出版。該書在1992年榮獲國家教委優(yōu)秀教材二等獎。葉敬棠治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)。他認(rèn)為導(dǎo)師的指導(dǎo)作用不能削弱，不贊成一個人帶過多的研究生：“學(xué)生過多容易發(fā)生放任自流現(xiàn)象，而自流并不等同于培養(yǎng)獨立工作能力。”他經(jīng)常叮囑學(xué)生：“論文中哪些是前人已有的結(jié)果，哪些是本人的工作，一定要明確說明，不得含糊。這是寫論文最起碼的要求。”
復(fù)旦大學(xué)力學(xué)專業(yè)，迄今共培養(yǎng)了900多名本科生、90多名研究生以及約300名專科生，并設(shè)有1個博士點，5個碩士點。其中不少人已成為有突出貢獻(xiàn)的中青年科技專家、博士生導(dǎo)師、院士、研究員、教授等，在力學(xué)和相關(guān)研究領(lǐng)域中作出了重要貢獻(xiàn)。他們在回顧自己成長道路的時候，都難以忘懷葉敬棠當(dāng)年給他們打下的良好基礎(chǔ)和重要影響。
學(xué)術(shù)成就
葉敬棠的流體力學(xué)研究涉及面較廣，首先是湍流理論方面。湍流運動是一種復(fù)雜的流動，百多年來許多科學(xué)家作了大量艱苦的工作，至今仍是未解決的一大難題。現(xiàn)有的主要的湍流理論都是從流體運動的基本方程——納維喬治·斯托克斯方程出發(fā)，但實際上卻對方程作了簡化和修改，并且附加了新的假設(shè)。這些簡化、修改和假設(shè)是如此重大，以至于很難說仍是在用納維—斯托克斯方程來處理湍流。這就導(dǎo)致了尋找適用于湍的新的流體力學(xué)方程的工作。動力理論就是其中的一個方面。葉敬棠的《OnKinetic Methods of Descriptionfor Turbulent Flows》一文，從多組分的BBGKY方程序列出發(fā)，導(dǎo)出了一組由廣義雷諾方程、單點矩方程等組成的封閉方程組，用以描述湍流，是對動力理論的新貢獻(xiàn)。他還和研究生們把這一工作推廣到多組分氣體湍流情況。這些工作是研究湍流基本問題的新的探索。此外，葉敬棠和他領(lǐng)導(dǎo)的課題組在均勻湍流、湍流的模式理論、湍流的大尺度結(jié)構(gòu)等方面也做了不少工作。
在水動力學(xué)方面，葉敬棠首先提出了多個剛體或可變形物體的不定常運動的解法。這是一項難度很大的工作，國際、國內(nèi)都尚在探索中。潛艇發(fā)射魚雷就屬于這一類問題。潛艇的發(fā)射管是包在艇內(nèi)的，當(dāng)魚雷躍出發(fā)射管時，雷體的前半部在艇外，而后半部還在艇的凹內(nèi)，要運動一段時間才全部出艇。這時魚雷經(jīng)受艇外和艇內(nèi)兩部分流體的作用和重力的作用，會發(fā)生浮沉運動并繞重心轉(zhuǎn)動。為了避免雷尾和艇殼相碰的嚴(yán)重后果并滿足出艇后魚雷的飛行要求，必須精確計算這段時間內(nèi)魚雷的運動軌跡。葉敬棠的《關(guān)于多個物體或可變形物體在理想不可壓縮流體中運動的求解方法》等論文和技術(shù)報告解決了不定常運動引起的流場計算問題和物面所受流體的作用力計算問題。根據(jù)這些結(jié)果，葉敬棠領(lǐng)導(dǎo)的課題組編制了大型計算程序，使用當(dāng)時國內(nèi)最大的“銀河”億次計算機，圓滿地完成了魚雷運動軌跡和出口速度分析的課題。
在空氣動力學(xué)方面，《關(guān)于亞音速繞流問題的強奇性基本解法》一文，導(dǎo)出了求解偶極子強度的強奇性積分方程，據(jù)此可得到整體連續(xù)分布或局部連續(xù)分布的基本解法。文中還給出了具體的數(shù)值方法，計算穩(wěn)定，適用于薄翼帶側(cè)滑的飛行計算以及厚翼和組合體的壓力分布計算，也可用到水動力學(xué)問題上。
他在計算流體力學(xué)方面的工作主要包括：提出了關(guān)于對流擴(kuò)散方程的有自調(diào)功能的差分解法（1983）；提出了關(guān)于定常納維－喬治·斯托克斯方程的差分解法（1983）；提出了關(guān)于對流擴(kuò)散方程的高精度差分格式（1985）；以及提出了關(guān)于不定常納維－斯托克斯方程的多重預(yù)測－校正算法（1991）等等。這些方法適用范圍較廣，可解決較復(fù)雜的流動問題。
葉敬棠既重視理論研究，也重視有重大價值的實際課題的研究。除了上述魚雷發(fā)射問題外，他還主持完成了長江口三維流場計算、三次采油的數(shù)值模擬等研究項目。他還親自編程上機，和研究生討論程序的細(xì)節(jié)。迄今為止，他已主持完成國家自然科學(xué)基金、教委博士點基金等各種課題達(dá)11項。
簡歷
1950年1月 浙江省衢州高級中學(xué)畢業(yè)，同年9月考入浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系。
1952年 轉(zhuǎn)入復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)。
1953年7月 任復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系助教。
1958年 任復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系力學(xué)教研室主任、講師。
1980年 任復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系副主任兼學(xué)術(shù)委員會主任、力學(xué)教研室主任、副教授。
1985年 晉升復(fù)旦大學(xué)教授。
1985—1987年 在美國紐約州立大學(xué)石溪分校訪問研究。
1988年— 任復(fù)旦大學(xué)應(yīng)用力學(xué)系學(xué)術(shù)委員會主任。
1959—1987年 兼任上海市力學(xué)學(xué)會理事、常務(wù)理事、副理事長。
1980—1990年 兼任中國力學(xué)學(xué)會第二、三屆理事。
主要論著
1 葉敬棠。定常不可壓縮對流擴(kuò)散方程的一種改進(jìn)的差分解法。力學(xué)學(xué)報，1983（2）：111～118.
2 葉敬棠。粘性不可壓縮流體定常流動的差分解法.力學(xué)學(xué)報，1983 （4）：318～324.
3 Ye Jingtang.On compatibility of the basic hypotheses and the expansions of second order moments in the theory of turbulence.Proceedings of the Second Asian Congress of Fluid Mechanics,1983:35～40.
4 Ye Jingtang.On the strong singular method for the problems of subsonic flow past obstacles.Applied 數(shù)學(xué) and Mechanics,1983,4(5):815～823.
5 Ye Jingtang.On kinetic mechods of description for turbulent flows.Turbulence and Chaotic Phenomena in Fluids,Edited by Tatsumi T.,North-Holland,1984:483～488.
6 葉敬棠。關(guān)于多個物體或可變形物體在理想不可壓縮流體中運動的求解方法。水動力學(xué)研究與進(jìn)展，1984（2）：47～54.
7 Ye Jingtang, Zhang Yiqiang, Wu Meijuan. An improved difference method for steady incompressible convective diffusions. Numerical Methods in Thermal Problems(Pt 1),edited by Lewis R. M. and Morgan K.,Pineridge Press.1985:516～524.
8 張榕子，王甸甸，葉敬棠。關(guān)于三維物體不定常運動的計算。兵工學(xué)報，1987（3）：32～39.
9 葉敬棠，柳兆榮，許世雄等。流體力學(xué)。上海市：復(fù)旦大學(xué)出版社，1989.
10 Ye Jingtang, Wang Linshu, Wu Jihong. The numerical method for solving two dimensional unsteady Navier-Stokes equations.Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow(vol.7,Pt.2),edited by Taylor C Chin.J H,Homsy,G M.Pineridge Press,1991:1559-1567.
11 Ye Jingtang,Lu Zhiming, Ren Xiaotao.A new method of reservoir simulation.Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow (Vol.9,Pt.2),Edited by Taylor C,Durbetaki P.Pineridge Press,1995:1432～1441.
參考資料 >