滑移表面上层流与转捩流动的动力学：对层流-湍流分界线的效应

通过直接数值模拟研究了滑移表面对平面泊肃叶流层流-湍流分界线的影响。针对具有不同滑移长度的转捩流，考察了湍流寿命（即湍流得以维持的可能性）。与无滑移情形相比，滑移表面降低了维持湍流的可能性，且随着滑移长度增大，该可能性进一步降低。利用 Navier-Stokes 方程的非线性行波解（亦称精确相干解）对滑移表面向湍流转捩的效应进行了确定性分析。使用了被称为 P3 和 P4 的两个解族，因为其下支解嵌入于层流与湍流流场吸引域的边界上（Park & Graham 2015）。此外，它们表现出不同的流动结构——P3 和 P4 分别被称为核心模与临界层模。通过壁面摩擦演化、线性增长率以及转捩轨迹的相空间投影，观察到滑移表面对解的不同效应。滑移表面对核心模的转捩动力学改变甚微，但对临界层模影响显著。最重要的是，滑移表面促成了不同的转捩动力学——核心模呈现早期类旁路转捩，而临界层模呈现延迟类 H-/K-型转捩。基于时空与象限分析发现，滑移表面促进了靠近通道中心涡核附近强向壁运动（类扫掠事件）的盛行，从而诱发早期转捩；而在靠近临界层的 ${\Lambda}$ 形涡核区域中存在持续的喷射事件，导致延迟转捩。