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湍流研究是物理乃至全部自然科学中最重要的问题之一。例如应美国科学基金会的要求,美国科学、工程和公共政策委员会在1983年提出的有关科学技术的前沿学科展望中,就将湍流与生命、材料等学科并列为八个最重要的科技领域之一。其原因就是湍流运动普遍存在于自然界和工程技术问题中。湍流研究的突破可在经济与国防等广泛领域引起重大的技术进步,并使人类对自然的认识水平产生巨大的飞跃. 湍流的研究经历了几个重大阶段。首先是上世纪末雷诺提出了湍流平均运动的方程。到本世纪20年代有了最简单的理论模型。 相似文献
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本文综述了近年来用分叉和混沌的观点来研究湍流的发生与发展的机理所取得的某些进展。重点介绍了以下三方面的研究成果:1.用分叉与混沌的观点来解释湍流转捩的根本机制。2.用奇怪吸引子和分形的观点来解释湍流运动的不规则性和无序性。揭示湍流运动是流体内在随机性的表现。3.用拉格朗日观点来研究流体的运动,探讨在物理空间内混沌运动与湍流运动之间的密切关系。 相似文献
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旋一个水龙头至全开，然后可见起初均匀、清澈的水流出现变化，接着突然变得混浊。在这个领域进行第一次实验后的一个多世纪里，引起和维持这种管内湍流的机制仍然不十分清楚。模拟实验暗示向前流动周期变化的旋涡也许是湍流形成的基础，但没有人曾经观察到这种飞逝的涡流。荷兰Delft理工大学的研究人员领导的一个研究小组，通过发射激光穿过湍流， 相似文献
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以对工程技术有重要意义的剪切流中的混合层流和边界层流为例,说明了在这些流动中存在着相干结构以及这种相干结构在湍流的发生、发展及维持中所起的作用。尽管由于实验资料的不完备,目前还没有一个有关相关结构本质的一致认识,但有不少理由表明,在不太长的将来对相干结构的理解可能会有所突破。这无疑对完全解决湍流这一难题将是一个巨大的推动。 相似文献
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湍流的多重尺度理论可以根据几类典型的失稳机理产生不同的大尺度运动计算湍流流场,从而使湍流流场的实际计算找到可信的理论依据,改进目前已有的过于偏重经验关系或经验常数的计算模式,使其能比较普适地解决一些湍流问题。 相似文献
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麻柏坤 《中国科学院研究生院学报》1991,(2)
本文简述湍流边界层减阻技术的分类和湍流边界层的主要特性,介绍当今研究最多的大涡破碎器(LEBU)和棱纹面(riblets)减阻技术,说明其减阻机制。并对这两种技术进行了比较。作者认为棱纹面方法是当前应用前景最好的湍流减阻技术,棱纹面沟槽的优化几何形状是s~ =h~ =8～15的对称三角形,其净减阻可达8％。 相似文献
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本文介绍过去十年我们在湍流实验研究中取得的某些进展。如边界层湍流中的高阶共振干涉,二维混合层中的转捩过程,拟序结构和近声场的相互作用,不稳定波辐射噪声,自由气流中的湍流对湍流分离的影响等。某些关于湍流模式理论以及粒子群和湍流相互作用的实验研究将在不久可得到某些有意义的结果。 相似文献
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混沌、湍流和非平衡统计力学 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索填补非线性系统混沌研究和完全发展湍流研究间的“空白”,笔者提出一个低阶的混沌动力学模型,虽然其相空间维度仅20,但能模拟完全发展湍流的主要特征。湍流是个复杂的大系统,其相空间维度大于10~(10),精细地研究它的奇异吸引子的几何结构和动力学行为是不可能和没有意义的,必须进行统计研究。湍流统计理论的核心是封闭性问题,根源于N—S方程的非线性。笔者应用非平衡统计力学解决封闭性问题,能成功地处理很多小尺度统计特性问题。 相似文献
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本文采用交错排列和反对称排列共同组合的离散涡模型模拟圆柱湍流远尾迹区的平均流场,应用局部化自诱导近似处理旋涡的自诱导运动,通过数值方法研究尾迹区中无穷长直线涡受到初始小扰动后的三维演化,所得结果有助于说明湍流尾迹中的相干涡结构. 相似文献
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激波诱导的湍流边界层分离,由于其流场结构复杂并具有高度不稳定性,目前理论计算还无法准确模拟,因而一直是航空、航天和其它许多应用流体力学领域的一个难题。航天飞机和其它高速再入飞行器的表面翼、襟、进气道入口等处,由于激波与湍流边界层相互作用,使物面边界层产生分离一再附,引起严重的局部气动加热,而分离激波出现的大尺度低频振荡,不仅产生严重的气动噪声,还会引起振动疲劳,直接影响飞行器的性能和安全。因此,选择飞行器表面若干典型有实际意义的局部激波干扰流场,研究它们的流动特性,并在一定认识的基础上建立近似的预测模式和开发实用的控制方法,已成为当今航天高技术领域空气动力学研究的一个热点。 相似文献
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《科技成果管理与研究》编辑部 《科技成果管理与研究》2016,(5):14-15
徐弘一,上海复旦大学航空航天系博士生导师,研究员,长期致力于开展湍流大涡和直接数字模拟技术研究,并以该技术为支撑进行湍流基础研究,取得了一系列原创性发现和突破性进展.迄今,共发表论文68篇,其中杂志18篇,会议50篇.曾受邀日本航空开发总署(JAXA),中国台湾科学委员会(NSC),德国茨根大学(Siegen University)和英国牛津大学(Oxford University)作关于旋翼气动研究和湍流大涡和直接数字模拟研究进展的专题报告. 相似文献
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模拟跨声速湍流的线性和非线性涡粘性湍流模式 总被引：1，自引：0，他引：1
讨论应用线性和非线性涡粘性湍流模式计算跨声速湍流 .用于比较的 3个线性湍流模式是Shih和Lumley的k ε模式 ,CMOTT模式和SST模式 .2个非线性模式是Shih ,Zhu和Lumleyd的二阶模式 ,以及Shih等的三阶模式 .计算的典型流动是绕凸起的跨声速流动 ,该流动的特征是激波与边界层相互作用且伴有流动分离 .计算结果表明非线性湍流模式具有明显的优势 . 相似文献