壁流动中的转捩

• 作者: 吴介之 李存标
• 来源期刊: 力学进展
• 关键词: 壁流动 转捩动力学 猝发 类孤立波
• 年，卷（期）: 2009,（4）
• 所属期刊栏目: 译文
• 页码范围: 480-507
• 页数: 28页
• 语种: 中文

摘要

通过对近120篇壁流动的实验结果和理论分析的主要文献进行归纳提炼,分析对比了这砦实验结果,并总结了相关理论方面的进展.发现尽管实验中所使用的初始扰动条件不同,但所发现的流动结构几乎是完全一样的.其中,最基本最重要的流动结构是:在边界层和管流中被称为类孤子相干结构(SCS)的三维非线性涡包、A涡、二次涡环和涡环链.近期的实验中发现,这些结构形成和转捩的动力学过程包括以下内容:(1)A涡和二次涡环间持续的相互作用过程.该过程决定了涡环链的产生方式,即总是从壁面区域周期性地形成,再进入边界层的外层.(2)高频涡的生成.这是理解转捩和湍流边界层(以及其他流动)发展的关键问题之一,尽管已有一些解释,但是二次涡环的实验发现将提供一个特别清晰的解释.(3)在所有湍流猝发中SCS所起的关键作用.这一点是低雷诺数湍流边界层中湍流产生的关键机制.与猝发直接相关联的是低速条带.针对壁流动情况,SCS的动力学过程更清晰地解释了低速条带的形成机制及其与流动结构的关系.实验中观察到的SCS和二次涡环,不仅能使我们重温壁面流动转捩中的经典故事,同时还为建立壁面流动转捩的普适动力学过程开辟了一条新的途径.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李存标		12	47	4.0	6.0
2	吴介之		4	1	1.0	1.0