近壁多湍流斑問題研究.pdf

1、本文以Navie-Stokes（N-S）方程組為控制方程，采用直接數(shù)值模擬（DNS）方法，研究了近壁剪切流動中多湍流斑的生成和演化過程。 對于多湍流斑問題研究，采用了高精度、高分辨率的差分方法，用四階時間分裂法和三維耦合四階緊致迎風(fēng)差分格式，構(gòu)成數(shù)值求解N-S方程的方程組；考慮到壁面擾動是激發(fā)湍流斑的一個重要的觸發(fā)因素，文中以壁面粗糙而誘發(fā)的壁面擾動速度脈沖作為初始模型，并根據(jù)不同的設(shè)置而作具體的安排；精心地處理各種邊界條件，以

2、保證計算精度和數(shù)值穩(wěn)定。該方法適用于包括邊界鄰域在內(nèi)的整個計算區(qū)域。 文中著重研究了各種不同組合的多湍流斑問題。通過改變擾動源的配置和脈沖擾動值，研究其增長幅值、雷諾應(yīng)力、速度矢量、平面渦強度、振動頻率以及N-S方程中的各項發(fā)展和變化過程，特別是非線性演化的主要特征及其相互干擾的規(guī)律性。還詳細(xì)對比了單、雙及三湍流斑的發(fā)展和演化規(guī)律的異同并分析其原因，從不同角度繪制出了湍流斑發(fā)展和演化的平面動畫。 湍流斑問題是近代轉(zhuǎn)捩及其