叶敬棠
叶敬棠(1930— )
叶敬棠，流体力学家，力学教育家，复旦大学力学专业的创建者，在湍流、计算流体力学、水动力学和空气动力学等领域有所建树。
叶敬棠，1930年10月15日出生于浙江省衢州市。父亲是一位铁路工程师，常年在外地工作。叶敬棠出生后10个月时，不幸患上脊髓灰质炎，当时他家在沈阳市，次月沈阳即发生震惊世界的“九一八”事变。一家人流离转徙，千里迢迢返回家乡。因为得不到有效的治疗，右上肢留下了较严重的后遗症。
叶敬棠回到江南后，曾先后就读于浙赣铁路小学及衢州鹿鸣小学，毕业后进入衢州中学。这所中学以高质量的教学负有盛名，这跟衢州独特的地理位置有关。抗日战争期间，浙赣线始终是日本侵略军不可逾越的屏障。于是在衢州集中了一批有真才实学的学者，如陈友琴、王西彦等人，吸引了远至江西、浙南和苏南沦陷区来的优秀学生。叶敬棠在这些年的学习中打下了扎实的基础，特别在数学方面表现出出众的才能。
1950年1月，叶敬棠自衢州中学毕业，同年9月考入浙江大学数学系，得到了苏步青、陈建功等著名数学家的口传心授。1952年，全国高等学校院系调整，浙江大学数学系的大部份教师和全部学生并入复旦大学，叶敬棠遂至上海继续学业，并于1953年7月提前毕业留校任助教。此后他成为苏步青的助手，主要从事射影微分几何的研究，在《复旦学报》上先后发表了论文两篇。
1957年，前苏联发射了人造卫星，给我国科技、教育事业以很大的激励。1958年，复旦大学设立了几个新的专业，其中力学专业由叶敬棠负责，他担任数学系力学教研室主任，全面主持各项工作。1959年，上海市力学学会成立，他积极参与学会的活动，担任第一、二届理事(不设常务理事)，第三届、第四届副理事长兼常务理事。
叶敬棠于1964年发表了关于流体力学的第一篇论文《论水翼组的全空泡绕流》，他的绝大部分研究工作则是在“文化大革命”之后完成的，主要包括湍流、计算流体力学、水动力学和空气动力学等研究领域。叶敬棠积极参加国内、国际学术交流，主要有1983年在日本京都召开的“湍流和流体中混沌现象国际学术讨论会”，1985年，在英国斯旺西召开的“第四届热问题中的数值方法国际会议”和1991年在美国斯坦福大学召开的“第七届层流和湍流的数值方法国际会议”等，在会上宣读了论文，引起国内、国际同行的关注和好评。1985—1987年，他到美国纽约州立大学石溪分校机械工程系作访问研究。1988年起，任复旦大学应用力学系学术委员会主任。叶敬棠是中国力学学会第二、三届理事。他还担任中国空气动力学会理事、国家教委力学教材编审组成员、《上海力学》副主编、《力学进展》编委、《空气动力学学报》编委等职。
主持创建复旦大学力学专业培养了一大批力学人才
叶敬棠早期的科研方向为微分几何，开设过复变函数、高等数学等课程。此外，他辅导过理论力学课，且和物理系教师一起，参与研究数学专业普通物理的教学。在数学系教师中，相对说来他最熟悉力学，领导上决定由他主持筹建力学专业。当初曾考虑派他去前苏联留学，稍后决定去中国科学院力学研究所进修两年，由苏步青写信给钱学森所长，钱旋即复信同意。就在他即将动身之际，1958年7月，力学专业就正式建立了。从无到有，百事待举，作为负责人的叶敬棠，自然不可能离校潜心研修。他工作繁忙：他得安排教师到上海交大参加力学班，去北京大学进修，去北京航空学院学习流体力学实验和设计风洞;他得从数学专业抽调高年级学生到同济大学参加上海市力学训练班;他写信给当时在莫斯科大学的谷超豪，要来了莫斯科大学的教学大纲和一批俄文力学书籍;他得组织大家学习研究莫斯科大学、北京大学的教学计划和大纲，考虑如何在复旦大学实施;特别因为当时不可能从正常渠道购得建造风洞所需的钢材，还得组织人员四处商量调拨……头绪纷繁，疲于应接。这期间他还和李国豪、何友声负责筹建上海力学研究所，直到1959年正式成立并派来所长为止。
就在繁忙的工作中，叶敬棠抓紧时间研读各种流体力学教材和专著，并先后于1959年开出了连续介质力学和流体力学两门课程。此后他一直在复旦大学主讲流体力学，直到1965年。70年代他负责讲授流体力学硕士生的“高等流体力学”课。另外，还开设过气体力学、粘性流体动力学、气体的统计输运理论、湍流概论、湍流的模式理论和计算、水动力学和计算流体力学等课程。
已故著名力学家郭永怀曾对复旦大学力学专业毕业生的质量甚为赞赏，1962年他计划只招一名研究生，结果竟有两名复旦毕业生被录取，他俩的流体力学考试成绩明显优于其他考生。以后几届复旦毕业生中，又陆续有人进中国科学院力学研究所工作或攻读研究生课程。
叶敬棠主张力学专业学生应有扎实的基础，确保学好本专业各门主要课程。“文化大革命”前，数学分析等几门数学课，对力学和数学专业的学生是一起上课、相同要求的。此后虽然分别授课，但要求仍然很高，这就保证了毕业生能有较强的适应能力，后劲足，因而受到了使用单位的普遍好评。
叶敬棠重视实验室建设和教材建设。就教材而言，早在1961年他就主持编写并由上海科技出版社出版了《连续介质力学》、《流体力学》两书，这两本书是我国力学领域最早的自编教材之一。后者经长期教学实践，又由作者作了根本性的补充修改，并于1987年由复旦大学出版社出版。该书在1992年荣获国家教委优秀教材二等奖。
叶敬棠治学严谨，教学认真负责。他认为导师的指导作用不能削弱，不赞成一个人带过多的研究生：“学生过多容易发生放任自流现象，而自流并不等同于培养独立工作能力。”他经常叮嘱学生：“论文中哪些是前人已有的结果，哪些是本人的工作，一定要明确说明，不得含糊。这是写论文最起码的要求。”
复旦大学力学专业，迄今共培养了900多名本科生、90多名研究生以及约300名专科生，并设有1个博士点，5个硕士点。其中不少人已成为有突出贡献的中青年科技专家、博士生导师、院士、研究员、教授等，在力学和相关研究领域中作出了重要贡献。他们在回顾自己成长道路的时候，都难以忘怀叶敬棠当年给他们打下的良好基础和重要影响。
在流体力学研究中的学术成就
叶敬棠的流体力学研究涉及面较广，首先是湍流理论方面。湍流运动是一种复杂的流动，百多年来许多科学家作了大量艰苦的工作，至今仍是未解决的一大难题。现有的主要的湍流理论都是从流体运动的基本方程——纳维-斯托克斯方程出发，但实际上却对方程作了简化和修改，并且附加了新的假设。这些简化、修改和假设是如此重大，以至于很难说仍是在用纳维-斯托克斯方程来处理湍流。这就导致了寻找适用于湍流的新的流体力学方程的工作。动力理论就是其中的一个方面。叶敬棠的《OnKineticMethodsofDescriptionforTurbulentFlows》一文，从多组分的BBGKY方程序列出发，导出了一组由广义雷诺方程、单点矩方程等组成的封闭方程组，用以描述湍流，是对动力理论的新贡献。他还和研究生们把这一工作推广到多组分气体湍流情况。这些工作是研究湍流基本问题的新的探索。此外，叶敬棠和他领导的课题组在均匀湍流、湍流的模式理论、湍流的大尺度结构等方面也做了不少工作。
在水动力学方面，叶敬棠首先提出了多个刚体或可变形物体的不定常运动的解法。这是一项难度很大的工作，国际、国内都尚在探索中。潜艇发射鱼雷就属于这一类问题。潜艇的发射管是包在艇内的，当鱼雷跃出发射管时，雷体的前半部在艇外，而后半部还在艇的凹龛内，要运动一段时间才全部出艇。这时鱼雷经受艇外和艇内两部分流体的作用和重力的作用，会发生浮沉运动并绕重心转动。为了避免雷尾和艇壳相碰的严重后果并满足出艇后鱼雷的飞行要求，必须精确计算这段时间内鱼雷的运动轨迹。叶敬棠的《关于多个物体或可变形物体在理想不可压缩流体中运动的求解方法》等论文和技术报告解决了不定常运动引起的流场计算问题和物面所受流体的作用力计算问题。根据这些结果，叶敬棠领导的课题组编制了大型计算程序，使用当时国内最大的“银河”亿次计算机，圆满地完成了鱼雷运动轨迹和出口速度分析的课题。
在空气动力学方面，《关于亚音速绕流问题的强奇性基本解法》一文，导出了求解偶极子强度的强奇性积分方程，据此可得到整体连续分布或局部连续分布的基本解法。文中还给出了具体的数值方法，计算稳定，适用于薄翼带侧滑的飞行计算以及厚翼和组合体的压力分布计算，也可用到水动力学问题上。
他在计算流体力学方面的工作主要包括：提出了关于对流扩散方程的有自调功能的差分解法(1983);提出了关于定常纳维-斯托克斯方程的差分解法(1983);提出了关于对流扩散方程的高精度差分格式(1985);以及提出了关于不定常纳维-斯托克斯方程的多重预测-校正算法(1991)等等。这些方法适用范围较广，可解决较复杂的流动问题。
叶敬棠既重视理论研究，也重视有重大价值的实际课题的研究。除了上述鱼雷发射问题外，他还主持完成了长江口三维流场计算、三次采油的数值模拟等研究项目。他还亲自编程上机，和研究生讨论程序的细节。迄今为止，他已主持完成国家自然科学基金、教委博士点基金等各种课题达11项。
作者：宋家骕
简历
1930年10月15日 出生于浙江省衢州市。
1950年1月 衢州中学毕业，同年9月考入浙江大学数学系。
1952年 转入复旦大学数学系学习。
1953年7月 任复旦大学数学系助教。
1958年 任复旦大学数学系力学教研室主任、讲师。
1980年 任复旦大学数学系副主任兼学术委员会主任、力学教研室主任、副教授。
1985年 晋升复旦大学教授。
1985—1987年 在美国纽约州立大学石溪分校访问研究。
1988年— 任复旦大学应用力学系学术委员会主任。
1959—1987年 兼任上海市力学学会理事、常务理事、副理事长。
1980—1990年 兼任中国力学学会第二、三届理事。
主 要 论 著
1 叶敬棠. 定常不可压缩对流扩散方程的一种改进的差分解法. 力学学报，1983 (2)： 111～118.
2 叶敬棠. 粘性不可压缩流体定常流动的差分解法. 力学学报，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 Mathematics 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 叶敬棠.关于多个物体或可变形物体在理想不可压缩流体中运动的求解方法. 水动力学研究与进展，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 张榕子，王甸甸，叶敬棠. 关于三维物体不定常运动的计算. 兵工学报，1987 (3)： 32～39.
9 叶敬棠，柳兆荣，许世雄等.流体力学.上海：复旦大学出版社，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.
来源：中国科学技术协会 编;钱令希 主编.中国科学技术专家传略·工程技术编 力学卷 二.福州：福建教育出版社.1997.第388-396页.
