关于“平板边界层中湍流的发生与混沌动力学之间的联系”一文中的注记

经过进一步地研究，发现在本刊2002年8月的“平板边界层中湍流的发生与混沌动力学之间的联系”一文中，尚存在着一些数据处理上的问题.对此做了修正. 关键词： 湍流发生 混沌动力学 分形     

平板边界层转捩过程中低频信号的产生

利用Fourier频谱分析和小波变换处理在平板边界层转捩过程中测得的速度信号,观察到频谱中存在低于基本扰动波频率的含能信号,即文中所谓的低频信号.在进一步分析中,发现这种低频信号的产生可能与流动的间歇性有关.由于流动的间歇性导致速度信号的脉动,数据结构产生间歇变化,这种信号并不一定对应于流场中的某一物理结构的真实频率 关键词： 边界层 转捩 Fourier频谱分析 小波变换     

壁流动中的转捩

对壁流动的不同实验结果做了对比,这些实验结果来自于流动显示、热膜测量以及PIV测量, 对比的同时,还总结了与此相应的理论方面的进展.这些进展是在对所选大约120篇文献中内容归纳提炼的基础上给出的.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. 在对壁流动转捩的认识方面,认为下列所观察到的流动结构是最基本最重要的: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、$\Lambda$涡、二次涡环和涡环链.近期的实验中发现了这些结构形成和转捩的动力学过程,具体包括以下内容: (1) $\Lambda$ 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, 总是从壁面区域周期性地形成,并进入到边界层的外部区域; (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.尽管已经提出了一些解释,但是二次涡环的实验发现将对此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.这一点被看做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. 基于SCS的动力学过程, 针对壁流动情况,可以比以前更清晰地解释低速条带的形成机制及其与流动结构的关系.在实验中所观察到的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, 同时还开辟一条新的途径,可以基于此建立壁面流动转捩可能具有的普适性的动力学过程.      

关于转捩边界层中流向涡的产生

给出了转捩边界中流向涡产生的物理过程,这个过程是A－涡和二次涡环相互作用产生旋涡轴向失稳断裂造成的。     

湍流级串和动力学过程之间的关系

利用在边界层转捩中逐渐建立起来的主要动力学过程，对湍流级串概念做了进一步的分析.对边界层转捩的测量结果进行定量分析，从所得能谱中可以清楚看到湍流级串与转捩的动力学过程的对应关系，进而丰富了对湍流级串的理解. 关键词： 级串 动力学 转捩     

旗面周期摆动的实验研究

用实验方法研究了旗面周期摆动的运动过程,采用改进的算法优化了粒子图像测速仪测量结果,定量得了水洞中摆动旗面的近壁流场信息.通过选定旗面包络上的一个拐点,将其振幅作为特征长度重新计算旗面运动的Strouhal数.多组实验结果中,新的Strouhal数均为0.21左右,这与相同Reynolds数下圆柱绕的Strouhal数结果相近.     

能谱在解释湍流能量级串中值得注意的一个问题

用简单的例子说明,即使在动力学上表现为不存在的能量级串,也在能谱上表现出相当 充分的能量向高频或者低频传递的现象.这些过去都是作为能量级串的证据而被广泛接受的 .结果表明,利用能谱来分析能量级串时,一定要明确是物理因素还是非物理因素造成 的频率分布向低频或高频传递的现象,不然就会出现真假难分的情况,进而造成错误的分析 结果. 关键词： 湍流能量级串 能谱     

Correlation dimension analysis and capillary wave turbulence in Dragon-Wash phenomena

This paper describes the evolution of surface capillary waves of deep water excited by gradually increasing the lateral external force at a single frequency. The vertical velocities of the water surface are measured by using a Polytec Laser Vibrometer with a thin layer of aluminium powder scattering on the surface to reflect the laser beam. Nonlinear interaction processes result in a stationary Fourier spectrum of the vertical surface velocities （the same as the surface elevation）, i.e. Iω -ω^-3-5. The observed spectrum can be interpreted as a wave-turbulent Kolmogorov spectrum for the case of ‘narrowband pumping＇ for a direct cascade of energy. Correlation dimension analysis of the whole development process reveals four distinct stages during the wave structure development and identifies the wave turbulence stage.     

中国力学学会学术大会'2005（CCTAM'2005)会议简介

1 会议概况由中国力学学会主办,中国力学学会和北京工业大学共同承办的“中国力学学会学术大会’2005”(Chinese Conference of Theoretical and Applied Mechanics-2005,CCTAM’2005)于2005年8月26～28日在北京召开。大会主席由中国力学学会理事长崔尔杰院士担任,副主席有程耿东、贺德馨、李家春、沈为平、苏先樾、王自强、吴有生、杨卫、卢振洋、张泽。     

ON THE BREAKDOWN OF A LONG STREAK IN A TRANSITIONAL BOUNDARY LAYER

Transition in regular K-regime of boundary layer is studied. The features of the long streak that is considered as a form of soliton/like coherent structure (CS-soliton) are investigated briefly. The experiment shows that the breakdown of long streak is generated by chain of ring-like vortices.