题目：边界层吹吸对典型湍流流场影响的数值模拟研究

直接数值模拟是研究湍流的重要方法。本论文利用直接数值模拟方法建立了槽道湍流的数据库。控制方程采用不可压的Navier-Stokes方程。数值方法采用谱方法，在流向和展向采用Galerkin方法，横向采用Tau方法。时间积分采用具有二阶精度的时间分裂格式。并做了散度修正和速度修正。在流向和展向采用3/2-规则消除了混淆误差。计算区域为4πh×2h×2πh的平面槽道，网格分布为128×129×128。计算时基于槽道中心速度和槽道半宽的雷诺数为2800。统计了400000个连续时间步。对低雷诺数下的槽道湍流进行数值模拟，计算脉动速度的两点相关系数、平均速度剖面、脉动速度、脉动压力、雷诺应力、脉动涡量和条带结构等统计量。其统计结果表明本文计算方法真实可靠。在槽道的下壁面加入一个微吹气点和一个微吸气点，通过改变边界条件模拟边界层微吹气和微吸气的效果。计算在微吹气和微吸气点的湍流统计量，并将计算结果和无吹吸效果的情况进行对比分析，简要说明微吹吸效果对湍流流动的影响。分析结果表明，微吹气减少了壁面摩擦阻力，而微吸气增加了壁面摩擦阻力。