应用于激波/边界层相互作用的非线性与多尺度湍流模式

论文选择近年来有代表性的两个非线性湍流模式和两个双尺度湍流模式，研究二维管道突起跨声速激波/边界层相互作用问题。通过数值计算与实验结果的比较，对有关的非线性湍流模式和双尺度湍流模式进行评估和分析。计算结果表明，非线性模式较好地反映了湍流的各向异性，结果明显优于线性模式；双尺度模式在一定程度上反映了湍流能谱输运的非平衡特征，相对于单尺度线性模式有所改善，但不能反映湍流的各向异性。     

等离子体非线性手性:有螺统计及可积结构

在等离子体湍流,如太阳风中产生的螺旋现象和谐振现象具有典型的非线性行为特征.等离子湍流在不同条件下可以有不同的动力学特征,容许存在各种非线性结构.本文主要讨论了等离子湍流中由单手性主导的湍动涡模态和(近)可积结构(如呼吸子):前者可以通过扩展磁流体统计模型的某种统计解来说明;而对于等离子湍流中是否存在可积结构,本文通过对水波、等离子体和玻色-爱因斯坦凝聚的类比分析来加以推断.本文以呼吸子可能有贡献为例说明,将采样频谱中有限频率部分视为线性波的分析不一定准确.     

湍流手性:可逆系统的能量-螺度双约束系综

研究基于修改Navier-Stokes方程而得到可逆守恒系统的湍流研究思路和理论.可压缩有螺绝对统计平衡系综计算结果显示,相比于无螺度情况,有螺度时的非线性作用更多地将能量分配到涡模态,由此三维可压缩湍流螺度紧固气体的图像得以展开讨论.利用螺旋分解技术,引入手性依赖的“黏性系数”,从而破除超定困难,构建了一个同时固定能量和螺度的非平衡系综的可逆系统.简要讨论螺控壁湍流力热声问题、与玻色-爱因斯坦凝聚/量子声学结果互证,日冕和太阳风中磁重联加热和加速等离子体的类比.