湍流

到重复出现的低速条带运动和猝发现象АBrown和Roshko在湍流混合层中也观察到拟序的展向涡结构? ——拟序结构是湍流产生和维持的关键机制?混沌现象АLorenz 奇异吸引子А混沌现象的说明有结构的不规则运动可以是确定性非线性微分方程本身的性质? ——牛顿流体湍流运动是N-S方程在高雷诺数条件下的不规则解?湍流的直接数值模拟А直接数值求解完整的、三维非定常的N-S方程?Orzsag等(1972)年在32x32x32的网格下计算了各向同性湍流?Kim, Moin, Moser (1987) 槽道湍流?Spalart 湍流边界层Р引言Р湍流研究的内容和手段?认识湍流:А利用实验或数值模拟为某些湍流流动提供定性或定量的流动信息Р模拟预测湍流:А对湍流进行理论或模式研究,建立可行的数学模型来准确预测湍流Р控制湍流:А利用实验、理论、数值模拟等手段,研究湍流流动的控制方案? 减小阻力、增强混合、延迟转捩、控制分离Р引言Р雷诺圆管流动显示实验Р雷诺实验Р层流?Laminar FlowР湍流?Turbulent FlowР湍流中的涡结构?Eddy StructureР雷诺实验Р流体的运动存在两种截然不同的状态:层流状态和湍流状态。在某些条件下,流动可以从层流转变为湍流,从层流向湍流的过渡称为转捩(Transition)。Р控制流动状态的参数为雷诺数Р雷诺数存在上下两个临界值А下临界雷诺数: 层流А上临界雷诺数: 湍流Р?雷诺测得:Р?近代实验:Р雷诺实验Р层流在变成充分发展了的湍流之前,存在一个过渡区,其间层流和湍流间歇出现,称为为间歇区。?我们把确定位置上呈现湍流的时间与总时间的比值称为间歇因子,γ=0为层流, γ=1为充分发展了的湍流, 0<γ<1为过渡状态。?目前还没有建立起一种理论可对转捩作出令人满意的分析和阐述。?湍流的转捩和形成机理的研究是目前湍流研究的基本问题之一。Р转捩