该文采用直接数值模拟方法和基于动力学亚格子尺度模型的大涡模拟方法,数值研究了几种典型的槽道湍流问题,包括带自由面振荡槽道湍流的大涡模拟,法向旋转自由面槽道湍流的直接数值模拟,以及纯剪切槽道湍流直接数值模拟的并行计算.在带自由面振荡槽道湍流问题中,大涡模拟研究表明,振荡频率越低,振荡效应的贯穿深度越大,整个流动受到的影响越明显.在下壁面附近,下扫过程主要出现在加速相位,而喷射过程主要出现在减速相位.在自由面附近,湍流强度呈现出强的各项异性特性,尤其是在减速相位,法向湍动能通过压力应力相关项传输到流向和展向.此外,自由面附近的表面更生过程和飞溅、反飞溅效应等流场形态都与下壁面附近湍流的猝发过程密切相关.在法向旋转自由面槽道湍流中,法向旋转诱导的科氏力在槽道中产生了非零的展向平均流动,从而在槽道壁面上导致了展向平均流的剪切作用.随着旋转数的增加,压力梯度方向平均速度单调减小,展向平均速度先增后减.在不同的旋转状态下,平均流剪切强度的改变致使近壁区三个方向湍流强度和雷诺应力发生变化,并且进一步影响到流场的平均涡量、涡量强度、流场结构以及雷诺输运万程中各项之间的平衡关系.在纯剪切槽道湍流并行计算研究中,通过利用FFTW,实现了沿压力梯度方向分区的并行化计算.在测定了并行程序的加速比和并行效率之后,对如何进一步提高并行计算效率进行了分析讨论.