2021年7月13日16：00，Matthias Heil教授应邀参加2021年哈尔滨工业大学新能源系列国际暑期学校暨第二届流体力学大讲堂，并做了一个小时题为“Flows past cylinders: Are the transitions between different flow regimes caused by a continuous evolution or by bifurcations?”的演讲。

Matthias Heil教授是英国曼彻斯特大学（University of Manchester）数学学院应用数学系资深教授。Matthias Heil教授主要研究领域包括计算流体力学、流固耦合动力学、有限元方法、试验方法等，并在行业内顶尖期刊Journal of Fluid Mechanics、Journal of Fluids and Structures、Phys. Rev. Lett.、Journal of Computational Physics等发表多篇论文。Matthias Heil教授担任Journal of Fluids and Structures期刊和Journal of Engineering Mathematics期刊编委，并担任20余种期刊的审稿人。

随着雷诺数的增加，流场变得更加“复杂”，Navier-Stokes方程的数值解通常经过一系列不同的流动状态。这些变化可能通过(i) Navier-Stokes方程基础解的分叉发生，或(ii) “复杂”流场的持续演化（其拓扑具有可量化的离散变化）。Matthias Heil教授通过研究不同雷诺数的圆柱绕流分析了这两者之间的相互作用。如果圆柱是静止的，流动在雷诺数约为46时经历Hopf分叉，从而形成著名的卡门涡街，涡旋在下游脱落。虽然这表明流动拓扑的变化是通过机制(i)产生的，但从稳定流过渡到时间周期流(通过Hopf分岔)和单个涡的形成实际上是在略有不同的雷诺数下发生的。当圆柱向流动方向进行强迫振荡时，涡脱落模式明显变得更加复杂，从而形成所谓的“外来尾迹”，其特征受圆柱运动的雷诺数以及周期和振幅控制。虽然一般认为不同尾迹模式之间的转变是通过机制(ii)来响应振幅的变化，但Matthias Heil教授证明，它们实际上与时间周期流的时空对称性断裂分叉有关。