平面槽道流中层流-湍流转捩的“breakdown”过程的内在机理

层流-湍流的转捩是一个古老但依然没有解决的问题.尽管对转捩的研究付出了巨大的努力,但仍然有一个重要的问题还没有涉及到,那就是最终导致转捩的breakdown的内在机理是什么?传统的看法是转捩从扰动的放大开始.由于非线性的作用,当扰动增长时,高次谐波将产生,流动变得越来越复杂,最终导致湍流.这一过程似乎非常清楚,但却漏掉了一个环节,即转捩的breakdown过程究竟发生了什么.我们对直接数值模拟的结果进行了分析,分析的结果表明,平均流剖面稳定性特性的改变在breakdown过程中起了关键性的作用.