经验模态分解方法在湍流结构与统计特性分析中的应用研究

湍流拟序结构的发现从根本上改变了原有的湍流完全随机的传统观念，极大地促进了湍流机理的研究。现在已公认湍流是由不同尺度的拟序结构叠加而成的。分析各个尺度的拟序结构的动力学特性、相互作用和演化规律具有非常重要的意义。经验模态分解(EMD)方法是新近发展起来的一种非线性非平稳数据分析处理的工具。本课题拟运用EMD方法，以实验分析为主，辅以理论分析和数值模拟，对以下几个问题进行研究：分析格栅湍流的特性(包括湍流统计特性和湍流结构特性等)，并与小波分析结果进行对比；分析非对称槽道流的湍流特性，研究两个边界层的复杂相互作用过程；分析无剪切混和层湍流拟序结构的发生、发展、合并和分裂等过程。本课题的进行不仅可以从一个全新的角度认识湍流机理，将拟序结构的研究推进到新的高度，而且对EMD方法本身的发展和应用也将起到一定的推动作用。