带气泡的复杂湍流的直接数值模拟和大涡模拟研究

本项研究着重开展带气泡的复杂湍流的直接数值模拟(DNS)和大涡模拟(LES)研究，探讨此类复杂湍流的流动特性和物理机理。研究内容主要包括：开展针对气泡湍流模型方程的计算方法研究，发展相应的高效快速的网格自适应算法；基于理论分析，结合气泡湍流模型方程，考虑流体剪切作用以及气泡和湍流相互作用对亚格子尺度(SGS)应力的耦合影响，建立和发展适用于气泡湍流的SGS应力模型；通过大规模DNS和LES计算，开展气泡湍流的机理研究，如：探讨湍流和气泡相互作用以及气泡界面的动力学演化对湍动能和雷诺应力的影响、研究气泡湍流中湍流能量的生成机制和能量级串过程、分析气泡对近壁区湍流相干结构和猝发现象的影响,等等。此项研究是关于多相湍流研究的前沿课题，具有重要学术价值和应用前景，研究成果将为相关的工程问题提供重要的理论依据。