湍流边界层脉动速度及脉动压力相关联的子波分析

摘要

采用热线风速仪和压力传感器同时测量潜艇尾流边界层的脉动压力和脉动速度信号，运用连续子波变换的自相关和互相关分析，研究边界层相干结构的变化规律。结果显示，相干结构在时空中呈多尺度分布，在对数区主要集中在大尺度，在缓冲区扩散到小尺度。在大尺度向小尺度的过渡过程中，相关性下降很快，小尺度涡相关性更弱。广泛存在的相关性很弱的小尺度涡成为数量巨大、含能很少的背景湍流。子波变换的自相关分析可以定性，也可以定量显示涡的时空特性，是研究湍流多尺度相干结构的有效方法。