题目：条带对平板边界层自然转捩影响的实验研究

边界层内引入条带控制转捩是近几年提出的新思想。现有研究结果表明，条带对转捩边界层的T-S波增长过程具有明显抑制作用，而其对二次不稳定等后续扰动发展的影响非常复杂，不同的条带参数可能导致完全相反的转捩控制效果。已有的流场显示的实验结果已经验证了不同的条带参数对于人工激发单一频率扰动触发的转捩的控制效果。但在自然界或工程上，外界扰动通常是多频的，而不是单一频率的，已有的关于条带控制转捩的研究都是建立在单一频率人工激发转捩条件下开展的，缺乏对扰动频率影响转捩控制效果方面的研究。本文先在原有实验基础上研究人工引入不同频率T-S波对条带控制转捩效果的影响，再通过改造实验模型以获得自然转捩，来进一步地研究条带对自然转捩的控制效果。实验主要结论如下：

1. 条带结构与转捩过程的发卡涡的相互作用存在耦合现象。扰动的频率决定着发卡涡的尺度（流向和展向）。当条带宽度与发卡涡的展向尺度相当或更大时，条带会促进发卡涡的发展。反之，条带会抑制发卡涡的发展。

2. 扰动频率不变时，扰动振幅和条带宽度影响与以往结论相同：当扰动振幅足够低（弱扰动）时，条带对转捩起抑制作用；当扰动振幅足够大（强扰动）时，若条带宽度足够小（窄条带），条带对转捩起抑制作用；若条带宽度足够大（宽条带），条带对转捩起促进作用。扰动频率的影响反映在能够改变区分宽/窄条带的临界条带宽度阀值，以及区分强/弱扰动的临界扰动振幅阀值：二者都随扰动频率的增加而减小，反之亦然。

3．实验条件下的自然转捩与人工激发的转捩的流动特性存在明显差异。当前实验条件下的自然转捩的转捩过程中未能观测到明显的T-S波和发卡涡，而是主要表现为间歇因子γ沿平板流向逐渐增大的过程；然而，即使在这种自然转捩情况下，稳定的条带结构仍然能够抑制转捩。