圆管广义过渡区流态的实验和DNS研究的中期报告本文总结了圆管广义过渡区流态的实验和DNS研究的中期进展。该研究旨在理解和预测过渡流动的复杂行为，特别是在高雷诺数下的流动。具体而言，研究重点包括以下四个方面：（1）实验测量圆管内部雷诺数从8000到16000范围内的湍流流动及其过渡行为；（2）基于实验结果针对高雷诺数下流动的模型进行改进；（3）在DNS框架内进行高精度模拟，并研究不同湍流生成机制的影响；（4）进一步探究德州A&M大学开展的涡模型在湍流流动和过渡研究中的应用。实验结果表明，随着雷诺数的增加，圆管内涡旋的大小和数量都有显著增长，并在大约雷诺数为12000时出现过渡。此外，直径方向能谱和局部均方根速度（RMS）等径向特征表现出明显的过渡行为，表明过渡现象对流场的径向结构也有重要影响。研究还对在高雷诺数下流动的模型进行了改进。改进后的模型在预测圆管流动中的主流向扰动方面取得了更好的效果。DNS结果表明，不同的湍流生成机制对流动的过渡行为具有显著的影响。研究还探讨了在德州A&M大学开展的涡模型在模拟湍流流动和过渡方面的应用，结果显示该模型对预测圆管流动的较短时间尺度内的振荡行为具有优异的表现。总之，该研究通过实验和DNS研究，深入理解了圆管广义过渡区流态的特性和过渡行为。这些结果对于工程实践和流体力学理论的进一步发展具有重要意义。