王建杰, 易海明, 潘 翀,*, 王晋军, 李 天

(1. 北京航空航天大学 流体力学教育部重点实验室, 北京 100191; 2. 中国人民解放军96833部队, 湖南 怀化 418000; 3. 沈阳飞机设计研究所, 辽宁 沈阳 110035)

粗糙壁湍流研究现状综述

王建杰1, 易海明2, 潘 翀1,*, 王晋军1, 李 天3

(1. 北京航空航天大学 流体力学教育部重点实验室, 北京 100191; 2. 中国人民解放军96833部队, 湖南 怀化 418000; 3. 沈阳飞机设计研究所, 辽宁 沈阳 110035)

研究粗糙壁湍流的统计特性和流动结构对于丰富湍流理论和指导工程实践具有重要意义。壁面相似律是粗糙壁湍流研究取得的经典理论，最近关于湍流边界层内-外区不同尺度结构之间存在相互作用的新的认识，对壁面相似律的有效性提出了挑战，壁面相似律的适用性成为目前研究的一个热点问题。针对这一现状，本文概述了近期国内外在粗糙壁湍流研究中的重要成果，并进一步讨论了今后研究的可能方向。

粗糙壁湍流；壁面相似律；拟序结构；内-外区相互作用

0 引 言

按照流体微团是否在垂直于主流的运动方向上受到限制，湍流可分为自由湍流和壁湍流，后者的湍流特征主要集中在固壁边界层内，壁面剪切决定了其与自由湍流之间存在本质区别。壁湍流广泛存在于自然界和工程界中流体和固体壁面发生相对运动的场合。近半个世纪以来对于壁湍流的研究主要基于光滑壁面假设，如对数区及标度律[1-3]、近壁区自维持循环[4-5]、拉格朗日标量输运[6]、湍流结构系综理论[7-8]等。光滑壁面假设……