第1章 引言 1
1.1 研究的背景和意义 1
1.2 槽道紊流相干结构研究现状 3
1.2.1 壁面紊流相干结构 3
1.2.2 涡旋识别方法 5
1.2.3 槽道紊流的涡旋属性 7
1.3 本文研究内容 9
第2章 涡旋旋转强度的理论解及应用 11
2.1 旋转强度理论解 11
2.2 二维与三维旋转强度的分析 13
2.2.1 DNS槽道数据简介 13
2.2.2 两者的统计值比较 15
2.2.3 两者的代数关系 18
2.2.4 两者比值与涡旋倾角的关系 20
2.3 时均剪切对涡识别的影响 24
2.3.1 二维槽道及Oseen涡案例 24
2.3.2 三维槽道及Burgers涡案例 25
2.3.3 三维DNS槽道紊流数据验证 27
2.4 小结 29
第3章 槽道紊流中涡旋的数量和尺度 31
3.1 术语定义和计算方法 31
3.1.1 术语定义 31
3.1.2 涡旋的密度和半径 32
3.2 涡旋的密度 37
3.2.1 二维涡旋密度 37
3.2.2 三维涡旋密度 38
3.3 涡旋的半径 39
3.3.1 二维涡旋半径 39
3.3.2 三维涡旋半径 41
3.4 小结 43
第4章 槽道紊流中涡旋的方向 45
4.1 术语定义和计算方法 45
4.2 涡旋的方向 47
4.2.1 倾角 51
4.2.2 投影角 52
4.2.3 倾角与投影角的JPDF 55
4.3 Ω形发夹涡模型 58
4.4 小结 60
第5章 方腔槽道紊流相干结构 61
5.1 实验系统和实验条件 61
5.2 多级窗口迭代的定网格图像变形算法 64
5.3 时均流场 67
5.4 大尺度环流 71
5.5 涡旋的空间分布 75
5.6 POD分析 78
5.6.1 主要含能模态 79
5.6.2 含能模态的谱分析 80
5.7 方腔槽道紊流相干结构的唯象模型 82
5.8 小结 83
第6章 结论与展望 85
6.1 结论 85
6.2 创新点 87
6.3 展望 88
参考文献 89
名词索引 97
作者简介 101
致谢 103