自由湍射流边界层标度律的实验测量

用IFA300热线风速仪以低于最小低湍流时间尺度的高分辨率，精细测量了圆自由射流中同一流向断面内不同径向位置的流向速度分量，研究了不同径向位置的非均匀、非各向同性对充分发展湍流速度结构函数自相似标度律及其层次结构模型的影响。     

纳米流体在伸/缩楔体上的MHD流动数值研究

对纳米流体在伸/缩楔体上的磁流体(MHD)流动进行了数值研究。首先,通过相似变换将控制偏微分方程转化为非线性常微分方程组;然后,利用Matlab软件,借助打靶法,结合四阶五常龙格库塔迭代方案进行数值求解;最后,详细讨论了各控制参数对无量纲速度、温度、浓度、表面摩擦系数、局部Nusselt数和局部Sherwood数的影响。结果表明,楔体在拉伸情况下只有唯一解,理论上不会出现边界层分离;而在一定收缩强度范围内存在双解,边界层流动在壁面处可能会出现边界层分离,壁面抽吸会使边界层分离推迟;楔体在拉伸情况下,磁场参数对表面摩擦系数的影响较大,对局部Nusselt数和局部Sherwood数的影响较小。     

L-S mass transfer in G-L-S countercurrent magnetically stabilized bed with amorphous alloy SRNA-4 catalyst

Liquid-solid （L-S） mass transfer coefficients （Ks） were characterized in a gas-liquid-solid （G-L-S） three-phase countercurrent magnetically stabilized bed （MSB） using amorphous alloy SRNA-4 as the solid phase. Effects of superficial liquid velocity, superficial gas velocity, magnetic field strength, liquid viscosity and surface tension were investigated. Experimental results indicated that the external magnetic field increased Ks in three-phase MSB, as compared to those in conventional G-L-S fluidized beds; that Ks increased with magnetic field strength, superficial gas and liquid velocities and decreased with liquid viscosity and surface tension; and that Ks showed uniform axial and radial distributions except for small increases close to the wall. Dimensionless correlations were established to estimate Ks of the G-L-S countercurrent MSB using SRNA-4 catalyst, with an average error of 3.6%.     

波包在后掠翼三维边界层中的演化特征

研究了点源产生的孤立波包在后掠平板三维边界层中的演化特征．理论计算的波包增长路径和ＮｉｔＳＣｈｋｅ－Ｋｏｗｓｔｙ所做流场显示得到的条纹结构一致,证明条纹是波包的等相位线;波包方程的渐近解表明在三维边界层中ｅＮ方法应沿着为实数的方向积分;ｅＮ方法过高预测了扰动幅值的增长率,与Ｄｅｒｈｌｅ的实验结论一致．     

有序波状扰动对壁湍流相干结构的作用

本文在湍流边界层外层引入了正弦波状扰动;实验结果表明扰动波波幅沿流向是衰减的,衰减率与 Landahl(1967)的线性理论结果定性一致。本文发现在扰动波沿流向的演化过程中,出现以扰动波频率为基频的高次谐波。外层单一频率的扰动会减小内层的猝发平均周期,影响内层的流动结构。     

表面台阶引起的高超声速湍流边界层分离

介绍了圆柱、方柱和二维台阶前干扰热流分布及油流和液晶热图的实验结果。来流马赫数Ｍ＿１＝５—９，雷诺数Ｒｅ＝（２—５）×１０￣７／ｍ，台阶高度与边界层厚度比ｈ／δ＝０．０６—　２．５．实验发现干扰压力和热流高峰值出现在台阶前０．１５倍台阶高度处的再附点附近，方柱台阶前压力和热流最高峰值不在中心线上，而在两侧角之内０．５倍台阶高度处附近，结果还表明干扰区几何特征参数，如分离距离、热流峰值和谷值点位置，与马赫数、雷诺数和台阶展宽无关，只随台阶高度线性增加。     

流过泰氟龙烧蚀表面的化学非平衡边界层数值研究

对流过泰氟龙烧蚀表面的化学非平衡边界层进行了数值分析．研究了气体模型、化学反应速率常数和壁画催化对边界层特性的影响．研究表明，气体模型对烧蚀产物组元浓度大小的排序有很大影响，但不同气体模型造成的电子数密度差最大仅一个数量级；不同的氟碳反应速率常数，虽在非催化壁条件下，对组元浓度剖面有强烈影响，但对电子数密度剖面，不管壁面催化特性如何，几乎都没有影响；表面烧蚀可能引起边界层分离．     

速度分布对分层流中底部边界混合层结构的影响

对分层流中海底边界混合层发展问题提出了一个新的垂直积分模型。在这个模型里，新建立的能量方程中出现了一个表征速度大小随高度变化规律的参数，从而得出了被Ｐｏｌｌａｒｄ等人文章中应用的但被本文修正过的Ｒｉｃｈａｎｄｓｏｎ数封闭模型，对在水平乎底上的混合层成长问题，给出了分析解。从而把以往的公式都统一到本文的结果中，而且给出了以往海底边界混合层公式的理论依据与适用范围，这个结果与Ｗｅａｔｈｅｒｌｙ与Ｍａｒｔｉｎ（１９７８）用Ｍｅｌｌｏｒ与Ｙａｍａｄａ（１９７４）的高阶模型所得的数值解结果是基本一致的，并与现场实验相符。     

壁湍流相干结构尺度及边界层内的SL标度律

利用高分辨率、高帧率PIV系统对湍流边界层中相干结构的多种空间尺度和边界层内SL 标度律在不同尺度下的具体表达形式进行了实验研究. 实验在两个动量损失厚度雷诺数 (Re_{\theta}=628.5和Re_{\theta}=1032.9)下测量平板湍流边界层中缓冲 层、对数区和外区的二维瞬时速度场. 应用 小波分析以及传统的统计学方法，在垂直于平板和平行于平板的平面内考察平板湍流边界层 中存在的相干结构的流向和展向尺度，并与已知的相干结构尺度实验结果进行了对比分析. 利用在动量损失厚度雷诺数628.5下测得的数据，对多种脉动结构(脉动速度结构等) 的空间关系及其标度律进行了研究. 第2项工作直接利用湍流边界层空间速度分布，对多种 流场尺度结构内部的She-Leveque(简称SL)标度律及自相似律进行了验证. 结果表明，各 单一流场尺度结构内部，流向脉动速度{\pmb u}'、法向脉动速度{\pmb v}'及 脉动涡分量\d {\pmb v}'/\d {\pmb x}的统计结构量均存在明显的标度律，标度 指数的形式与自相似律和SL标度律均非常吻合，只是常数随流场尺度的不同而不同， 且呈现一定的规律性. 但对于结构量的五阶矩随距离l的研究表明，自相似律和SL 标度律成立的范围并不完全一致，同时标度律成立的范围大小与流场尺度有明显关系.     

NUMERICAL STUDY OF LOCAL BOUNDARY LAYER RECEPTIVITY TO FREESTREAM VORTICAL DISTURBANCES

IntroductionTheproblemofhowthedisturbancesinthefreestream ,suchassoundwaveandvorticesetc .,excitethedisturbancewavesintheboundarylayeriscalledreceptivityproblem[1,2 ].Throughthiscoursetheinitialconditionsofdisturbance,suchasitsamplitude,frequency ,andphasearedetermined .ThedispersionrelationsoffreestreamdisturbancesaredifferentfromthoseofT_Swaves.Asaresult,suchdisturbancesaloneinthefreestreamdonotexciteT_Swavesinboundarylayer.But,whentheperiodicdisturbancesinboundarylayerforcedbyfreestreamdi…