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中文摘要：
应用湍流大尺度运动稳定性理论研究相干结构形成的机理。研究大尺度相干结构与小尺度湍流之间的相互作用，建立湍流相干结构的低维动力学模式。通过直接数值模拟揭示典型流动中湍流相干结构的发展规律。应用现代控制理论提出大尺度结构的主动控制方案，达到减阻目的。通过三维超声速混合层内大尺度相千结构的研究，提出增强混合效率的控制方案。
结论摘要：
本项目通过理论和实验研究，阐明了剪切湍流中大尺度相干结构形成的一些物理机制及其主要特征。主要成果包括（1）在层流-湍流转捩过程内在机理的研究中，提出了平均流剖面的修正是转捩的内在因素的思想；（2）通过研究大尺度相干结构与小尺度湍流之间的相互作用以及不同尺度间的动量和能量输运，建立了湍流大涡模拟的新型理性亚格子模式；（3）建立了大尺度相干结构的数值模拟与实验方法，应用POD方法成功揭示了高速混合层的基本混合模态，并建立了相应的大尺度相干结构的低维动力学模型；（4）应用现代控制理论，以减阻为目的，提出了湍流中大尺度相干结构的主动控制方案；（5）通过实验研究和数值分析，阐明了超声速混合层和超声速边界层中大尺度相干结构形成的机理、非线性演化规律及其对总体流动效应的作用；（6）通过对三维超声速混合层内大尺度相干结构的数值模拟，提出了增强超声速流动混合效率的可行方案；（7）提出了涡的拉伸、松弛与破碎判据；（8）在航空航天领域成功开展了湍流大尺度的理论与应用研究，尤其是将RANS/LES方法成功应用于复杂飞行器外型的气动研究。
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