中文摘要：

在极低Re下对旋转Coette Flow的泰勒涡胞的结构的PIV测量。首次在实验中证实涡是流域中的吸引子。具有重要的理论研究价值。发现鞍点摄动分叉是流形不稳定的原因。壁面微涡束与大涡的合并和大涡演化都短于400毫秒，支持极小集和各态历经理论.这些涡流形显示零维不动点(鞍点、焦点、结点)、一维奇点极限环和二维环面的特征。涡动复杂性表明在经典层流范围内，流动的相似性是可疑的。涡的非定常演化过程形成一种重要的涡动混合机理. 在100L的搅拌釜冷态模拟装置上，可视化研究证明了泰勒涡柱在搅拌釜中的存在.其形态受泰勒涡柱中的动量流、含气率、液层高度，搅拌桨叶端切线速度影响。证明了涡结构在几何相似下、含气率相似下，对反应器动力学而言没有相似性.冷模试验可提高溶氧系数1倍以上.并得到工业试验的支持，有大幅度节能降耗的工程意义。对工业装置上采用泰勒涡柱流动前后的残氧-时间曲线的数据拟合分析，用吸附效应建立了好氧菌发酵生长期动力学模型，从理论上解释了上述实验结果。首次证明了残氧曲线与生物菌量的定量关系。并提出了基于泰勤涡柱无返混流的一种反应器动力学的模型。反应器动力学的不相似性是一个重大的待研究方向。