该文根据流动稳定性理论,利用不稳定波模型研究了压力梯度对湍流边界层近壁区相干结构的发生、发展和演化的作用.此外,还对不同压力梯度作用下的湍流边界层进行了流动显示的实验研究.经过分析,该文采用有压力梯度的层流边界层速度剖面即Falkner—Skan剖面经法向压缩后在y+=100处与考虑压力梯度后的湍流平均速度剖面相连接所构成的复合剖面作为稳定性分析的初始基本流.在此基础上,该文利用流动稳定性理论中一般共振三波的模型代表近壁区的相干结构,并建立了计算其非线性演化的新的控制方程.分别对三种不同压力梯度(顺压、无压、逆压)下的湍流边界层进行了大量、系统的计算,结果表明,逆压梯下共振三波的幅值增长得很快,而且,在增长最快的一组共振三波附近,很大参数范围内的共振三波几乎以同样的速度增长起来,但是,顺压梯度下幅值能增长起来的共振三波很少,即便是能够增长的,其增长的速度也很慢.逆压梯度作用下相干结构的流向尺度压缩、流向传播速度减慢,而顺压梯度使得相干结构的流向尺度和流向传播速度皆变大.利用氢泡技术对有压力梯度的湍流边界层进行了流动显示研究.通过对整个实验结果的仔细观察和分析可以得出:顺压梯度可以阻碍和抑制湍流边界层相干结构的发生和发展而逆压梯度对其有激发和促进的作用,逆压梯度下条纹结构的形状发生变化,主要体现为慢斑的展向尺度变大,有的接近或超过快斑,快、慢斑的流速差变大,慢斑一侧流动平缓而另一侧紊乱并时常有很强的流向涡.条纹的展向移动剧烈.在不同的压力梯度作用下慢斑条纹的展向间距基本都在100个粘性长度左右.