近壁湍流的降阶模型及应用

摘要

由条带和流向涡的循环再生构成的近壁自维持过程（self-sustaining process，SSP）是壁湍流产生和维持的重要机制．文章通过对最小槽道的直接数值模拟（direct numerical simulation，DNS）获得近壁自维持过程的流场数据，采用正规正交分解法（proper orthogonal decomposition，POD）对该数据进行分析，获得了不同流向和展向尺度的特征模态，通过将Navier—Stokes方程在这些模态上进行投影，得到近壁自维持过程的降阶模型，并采用DNS数据对降阶模型的预测能力进行了评价．该模型被初步应用于大涡模拟近壁模型的构造．