中文摘要：

湍流是一种多尺度的非线性现象，人们对近壁湍流多尺度输运机制认识的不足是目前壁湍流模拟和控制的主要障碍。本项目利用直接数值模拟建立较高雷诺数槽道湍流的数据库，发展新的壁湍流子波多尺度分析方法，对近壁区湍流在壁面切向和法向以及不同速度分量之间湍流多尺度输运机制进行研究，进一步揭示壁湍流的物理机理，探讨壁湍流大涡模拟的新思路。

结论摘要：

湍流是一种多尺度的非线性现象，人们对近壁湍流多尺度输运机制认识的不足是目前壁湍流模拟和控制的主要障碍。本项目利用直接数值模拟建立了较高雷诺数槽道湍流的数据库，新发展了有限域样条小波的多尺度分析方法，对近壁湍流的多尺度统计特性和能量传输进行了分析。利用二维各向异性Marr子波，对近壁湍流的间歇性进行了多尺度分析，提出了流场的间歇性分解方法，并得到了典型的间歇结构；利用有限域样条小波，对槽道湍流在壁面法向进行了多尺度分析，得到了壁面法向的全局能谱和局部能谱；利用正交子波，分别研究了湍动能传输在流向和展向上的多尺度性质，发现在流向主要是能量的正传，而在展向，在近壁区存在明显的能量的反传；研究了不同尺度间标量湍流的传输性质，发现标量湍流传输有明显的非局部性；研究了湍流的多尺度能量传输与流动结构的关系,在近壁区，能量的反传与结点/鞍点型的流动结构有着密切的关系，而能量的正传与稳定的结点/鞍点以及稳定的焦点有密切的关系。