| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1. 绪论 | 第12-25页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第12页 |
| 1.2 国内外的研究概况 | 第12-22页 |
| 1.2.1 近壁湍流拟序结构 | 第12-19页 |
| 1.2.1.1 条带特征 | 第14-16页 |
| 1.2.1.2 涡结构特征 | 第16-19页 |
| 1.2.2 湍流拟序结构的自维持机理 | 第19-21页 |
| 1.2.3 低速条带的失稳模式 | 第21-22页 |
| 1.3 本论文的研究内容和主要工作 | 第22-25页 |
| 2. 基于直接数值模拟的谱方法 | 第25-42页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 谱方法基础 | 第25-30页 |
| 2.2.1 函数的谱展开 | 第25-29页 |
| 2.2.1.1 傅里叶级数 | 第26页 |
| 2.2.1.2 切比雪夫多项式 | 第26-29页 |
| 2.2.2 谱方法的基本原理 | 第29-30页 |
| 2.3 N-S方程的谱方法 | 第30-41页 |
| 2.3.1 谱方法求解N-S方程的基本思路 | 第30-31页 |
| 2.3.2 N-S方程的时间项离散 | 第31-32页 |
| 2.3.3 N-S方程的空间谱展开 | 第32-39页 |
| 2.3.3.1 傅里叶-伽辽金方法 | 第32-33页 |
| 2.3.3.2 非线性项混淆误差的产生与消除 | 第33-35页 |
| 2.3.3.3 影响矩阵法 | 第35-36页 |
| 2.3.3.4 离散函数的τ修正 | 第36-39页 |
| 2.3.4 亥姆霍兹方程的切比雪夫-τ方法 | 第39-41页 |
| 2.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 3. 低速条带的构造 | 第42-53页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 流场的最优初始扰动 | 第42-48页 |
| 3.2.1 扰动控制方程的线性化 | 第43页 |
| 3.2.2 Orr-Sommerfeld方程和Squire方程 | 第43-44页 |
| 3.2.3 瞬态增长与最优初始扰动 | 第44-46页 |
| 3.2.4 单侧湍流的最优初始扰动 | 第46-48页 |
| 3.3 低速条带的初始参数 | 第48-52页 |
| 3.3.1 低速条带的数学形式 | 第49页 |
| 3.3.2 不同雷诺数下条带参数的确定 | 第49-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 4. 亚谐型弯曲模式低速条带的失稳及演化 | 第53-72页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 数值方法与扰动控制方程 | 第53-55页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第55-70页 |
| 4.3.1 湍流统计量 | 第55-58页 |
| 4.3.2 拟序结构动力学演化的一般过程 | 第58-60页 |
| 4.3.3 流向涡的形成与演化机理 | 第60-63页 |
| 4.3.4 低速条带的演化机理 | 第63-67页 |
| 4.3.5 初始扰动振幅和雷诺数对拟序结构的影响 | 第67-70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-72页 |
| 5. 亚谐型肿胀模式低速条带的失稳及演化 | 第72-96页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 数值方法与扰动控制方程 | 第72-74页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第74-94页 |
| 5.3.1 湍流统计量 | 第74-77页 |
| 5.3.2 拟序结构动力学演化的一般过程 | 第77-79页 |
| 5.3.3 流向涡和低速条带的演化机理 | 第79-83页 |
| 5.3.4 低速条带的破碎 | 第83-86页 |
| 5.3.5 低速条带扰动模式的转化 | 第86-88页 |
| 5.3.6 初始扰动振幅和雷诺数对拟序结构的影响 | 第88-94页 |
| 5.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 6. 条带失稳诱导的发夹涡形成与演化机制 | 第96-111页 |
| 6.1 引言 | 第96页 |
| 6.2 数值方法与扰动控制方程 | 第96-97页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第97-110页 |
| 6.3.1 湍流统计量 | 第97-98页 |
| 6.3.2 拟序结构动力学演化的一般过程 | 第98-101页 |
| 6.3.3 初始发夹涡的形成 | 第101-104页 |
| 6.3.4 初始发夹涡的衰退与二次发夹涡的形成 | 第104-106页 |
| 6.3.5 初始扰动振幅和雷诺数对发夹涡形成的影响 | 第106-110页 |
| 6.4 本章小结 | 第110-111页 |
| 7. 结论 | 第111-113页 |
| 7.1 本文的主要结论和创新之处 | 第111-112页 |
| 7.1.1 本文的主要结论 | 第111页 |
| 7.1.2 本文的创新之处 | 第111-112页 |
| 7.2 研究展望 | 第112-113页 |
| 致谢 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-122页 |
| 博士期间发表的论文 | 第122页 |