热防护、燃烧以及沙尘暴预防等实际工程应用有着非常重要的意 义。因此有必要对湍流基本问题和实验硏究手段进行深入交流, 研讨未来的硏究方向及思路,为湍流的基础硏究和国家需求制定 战略规划,推动湍流研究的发展。 二、湍流理论与实验研究的现状和发展趋势 (一)湍流的生成与演化 湍流产生及层流湍流转捩的基础问题包括: 转捩是否发生,能否模拟转捩,转捩能否控制并加以利 用 ●湍流转捩机理研究如何与相关应用硏究结合起来,实现 湍流转捩的预测和控制 ●在探索湍流起源演化发展过程中,流动失稳结构的硏究 是一个核心内容 稳定性理论通常被用来硏究流动结构失稳的机制,数值 计算被更多地用于探索失稳结构的时空演化特性,而加强实验研 究有助于验证理论和计算结果,揭示新的物理现象。 边界层中湍流的生成过程实际就是转捩过程,即流动的失 稳。转捩首先是由于稳定性的破坏产生的,线性稳定性理论是经 典的理论,但转捩过程中不稳定性的发展呈现出非线性特征。由 于稳定性的破缺造成的分叉导致模态维数的增长,这是流动从层 流走向湍流的必经之路。现有的数学物理方法能否描述这种非线 性和自由度不断增长的过程是一个重要的研究课题。 通过长期对转捩规律的认识,流体力学界认为转捩是一个确 定性的过程,有普适的转捩发展规律和判据;转捩也是流动从简 单到复杂的演化过程,但转捩的产生是否仅仅是一个由局部因素 主导的过程还不得而知。在这个过程中,低维动力系统的行为是5 热防护、燃烧以及沙尘暴预防等实际工程应用有着非常重要的意 义。因此，有必要对湍流基本问题和实验研究手段进行深入交流， 研讨未来的研究方向及思路，为湍流的基础研究和国家需求制定 战略规划，推动湍流研究的发展。 二、湍流理论与实验研究的现状和发展趋势 （一） 湍流的生成与演化 湍流产生及层流-湍流转捩的基础问题包括： ⚫ 转捩是否发生，能否模拟转捩，转捩能否控制并加以利 用； ⚫ 湍流转捩机理研究如何与相关应用研究结合起来，实现 湍流转捩的预测和控制； ⚫ 在探索湍流起源演化发展过程中，流动失稳结构的研究 是一个核心内容； ⚫ 稳定性理论通常被用来研究流动结构失稳的机制，数值 计算被更多地用于探索失稳结构的时空演化特性，而加强实验研 究有助于验证理论和计算结果，揭示新的物理现象。 边界层中湍流的生成过程实际就是转捩过程，即流动的失 稳。转捩首先是由于稳定性的破坏产生的，线性稳定性理论是经 典的理论，但转捩过程中不稳定性的发展呈现出非线性特征。由 于稳定性的破缺造成的分叉导致模态维数的增长，这是流动从层 流走向湍流的必经之路。现有的数学物理方法能否描述这种非线 性和自由度不断增长的过程是一个重要的研究课题。 通过长期对转捩规律的认识，流体力学界认为转捩是一个确 定性的过程，有普适的转捩发展规律和判据；转捩也是流动从简 单到复杂的演化过程，但转捩的产生是否仅仅是一个由局部因素 主导的过程还不得而知。在这个过程中，低维动力系统的行为是