湍流理论基本思想发展

长期以来湍流物理性质的研究未得到物理学家的应有的注意[1]。准连续介质(液体,稠密气体,稠密等离子体、弥散系统)的湍流流动的特征,是某种有秩序的平均流动内无秩序的宏观混乱运动。因此,就这种现象的实质来说,湍流理论应当是统计的理沦,于是人们在这里便不期而然地想到同气体分子运动论的类比。在上世纪末这种类比是十分自然的,而实际上,在O.Reynolds[2]的著作中,后来20世纪在L.Prandtl[2]及其他许多研究工作者的许多著作中,都已经利用了这种类比.      

湍流理论简述

湍流是自然界的一种流体运动现象,它在我们的周围普遍存在着。在飞驰的汽车后面,大风吹过地面时建筑物或障碍物的旁边,湍急的河流中与河道的拐弯处或桥墩后面,烟囱中冒出的在大气中渐渐扩散的浓烟里等等地方,都能观察到湍流运动现象。简单地说,湍流运动就是流体的一种看起来很不规则的运动。由于这种湍流运动在自然界出现的普遍性,掌握和运用湍流运动的规律,可对国民经济的发展起极重要的作用,尤其在气象、航空、水利、化工等方面有特别重要的意义。近年来,随着生产技术和科学研究事业的迅速发展,更多的领域中提出了越来越多的湍流运动问题需要解决。比如60年代初期,在受控热核反应研究中     

关于具有剪应力的普通湍流理论发展

本文叙述了周培源1945年发表具有剪应力的普通湍流理论以后,各种湍流模式理论的主要发展概况.      

周培源湍流理论概述

2022年是周培源先生（1902年8月28日—1993年11月24日）诞辰120周年,为怀念一代宗师,本文对周先生长达半个多世纪的湍流研究历程以及建立的湍流理论进行了概述,内容包括湍流“前模式理论”,涡旋结构的湍流统计理论,相似性理论和逐级逼近方法,最后就周先生对湍流研究做出的贡献进行了总结。

     

旋涡结构的湍流统计理论

旋涡结构的湍流统计理论是已故周培源教授在20世纪50年代率先提出来的.经过他和他的学生近半个世纪的努力,已经形成具有自身特色的湍流统计理论.在纪念周培源教授诞辰100周年的时候,特贡献本文作为对一代宗师的怀念.本文是这个理论的一个总结和概括,其中包括:作为湍流元的旋涡结构解的寻找,可能存在的不同旋涡结构解的类别和叠加,统计平均方法的选取和操作,统计平均物理量的规律的探索等.      

关于太阳湍流发电机理论

本文介绍了太阳湍流发电机问题的双尺度平均场电动力学分析方法以及有关太阳发电机问题的研究结果:α,β效应及各种发电机模型。总结分析了现阶段太阳湍流发电机问题在观测和理论方面的主要困难。对其他的太阳发电机理论也进行了简要介绍。      

周培源先生的湍流理论研究

简要介绍了周培源先生在湍流理论研究领域的成果与贡献,谨以此文纪念周培源先生诞辰120周年。

     

非压缩性流体的湍流理论

本文是作者50年的湍流研究工作的一个总结. 整个研究工作分成4个阶段. 第一阶段是在上一世纪的40年代,提出研究湍流必须研究脉动速度场,给出了湍流模式理论的基础. 第二阶段是上一世纪的50年代到60年代,提出了先求解后平均的旋涡结构的湍流统计理论. 第三阶段是上一世纪的70年代,他和黄永念提出了准相似性假设,完成了均匀各向同性湍流统计理论的工作. 第四阶段是上一世纪的80年代到90年代初,提出了广义准相似性假设,给出了处理一般具有剪应力的湍流流动的奇阶截断法和逐级逼近法.     

平面湍流混合层的准相似性理论

本文应用周培源的理论,给出了不可压缩平面湍流混合层的一级近似解,我们考虑连续性方程,平均运动方程和二阶脉动速度关联方程,忽略二阶脉动速度关联方程中的三阶关联项,并引进自模拟假设,得到了和实验符合的平均速度,二阶脉动速度关联项和湍流微尺度等的理论计算结果。     

湍流的重正化群理论

简要回顾了湍流重正化群理论的发展,介绍了该理论的主要内容及得到的主要结果,并评述了该理论存在的问题。同时也简单介绍了笔者为解决这些问题而做的一些工作。      

湍流运动与非线性科学理论

本文较系统地介绍了近３０年来非线性科学理论的发展对湍流运动研究的贡献．它所涵盖的内容涉及到了当前非线性科学理论的大部分热点．从这里,可以隐约地看到一个正在形成中的湍流运动新理论的框架．      

湍流数值计算的最近发展

湍流是有大量自由度的非线性力学系统,看来是流体的复杂的宏观不规则运动。因此,就是对于最简单的理想湍流——均匀各向同性湍流进行严格的理论分析,也是很困难的。湍流数值计算长期停留在半经验理论阶段。最近十几年来,高速电子计算机的应用,使湍流数值计算发生了巨大变化,根本改变了湍流问题的可解性。现在求出误差在百分之几以内的湍流精确数值结果已变成了现实。相应于计算机的发      

纪念周培源湍流理论创建八十周年

正周培源先生是中国湍流理论研究的创始人和力学学科的缔造者,是理论物理在相对论领域享誉海内外的科学巨匠,是北大百余年来历任校长中堪称与蔡元培先生齐名并在欧美学界享有盛誉的大教育家,也是我国力学界唯一的一位与冯·卡门齐名并联手创建国际理论和应用力学联合会(IUTAM)的大力学家。周培源湍流学说创始于1940年的抗战艰难时期,先生时任清华大学教授,辗转在西南联大任教。     

工程湍流模式理论综述及展望

本文讨论了国内外湍流模拟的现状和发展趋势．指出湍流模式的建立除了应遵循理性力学原则外,还必须密切结合工程流体的复杂流动现象,如对具有浮力的回流、分离流及强旋流的模拟,对逆梯度的输运模拟,对单相流、多相流,单流体、多流体的湍流牛顿流体及湍流的非牛顿流体的模拟．应加深对湍流机理的认识,改进湍流模拟手段,结合工程实际,提出较为通用的工程湍流模式．      

充分发展圆管湍流的实验研究

采用粒子数字图像测速（digital particle image velocimetry,DPIV)和定量流动显示技术（quantitative flow visualization,QFA)对充分发展的圆管湍流进行了研究。测量结果和直接数值模拟（direct numerical simulation,DNS)结果进行了比较，结果表明作者开发的DPIV技术取得了满意的精度。在此基础上对圆管湍流的动力学机理进行了研究，分析了上抛和下扫在湍流生成中的贡献以及流动显示结构内的脉动速度分布，测量结果显示在圆管湍流的近壁区存在横向强脉冲现象和流动显示所能观察到的结构为上抛占主导地位的结构。     

湍流逆梯度输运的理论与实验研究

湍流中存在的动量、标量的逆梯度输运是当前湍流研究中一个十分重要的方向,它具有深刻的理论意义和重要的实用背景．本文从实验、理论两方面综述了湍流逆梯度输运的研究成果,并指出了一些值得今后进一步研究的方向．     

湍流自由剪流的自模性理论

本文讨论了自由湍流剪流的速度脉动与温度脉动特性.用与各向同性湍流对比确定经验常数的方法,使所论半经验理论与实验数据的比较中,只有湍流尺度扩散律中的比例系数以及动量扩散与热量扩散问题的各自一个经验常数由实验决定.     

湍流研究最近半世纪的一些发展

<正> 一、绪言(Ⅰ)研究湍流的意义(Ⅱ)国外开展湍流研究的情况二、湍流理论的进展(Ⅰ)先把流体动力学方程组平均的理论(a)1950年以前发展情况简述(1)Reynolds方程和混合长度理论(2)各向同性湍流的统计理论(3)具有剪应力的普通湍流理论(b)最近的剪切湍流的半经验理论