旋涡位错是许多典型流动(钝体绕流,剪切流等)转捩的一个基本特征.该文通过数值计算研究来流沿展向非均匀的尾迹型剪切流动中的旋涡位错及其产生的空间结构特征,动力学过程和机制及其对流动转捩影响.这种旋涡位错属于尾迹型剪切流中非线性波动的旋涡位错.该研究对理解流动转捩、流动掺混等具有重要的理论意义和深刻的实际应用前景.来源沿展向局部呈指数衰减非均匀流动数值结果显示,不稳定性的非线性发展和空间非均匀演化会引起卡门涡街的相位和强度沿展向的变化.一系列的对称扭曲的旋涡位错结构在流场的中下游产生,形成稳定的大尺度位错结构.用涡线、涡量等值面、涡分量等值面和脉动速度的分布描述了旋涡位错的产生及其空间链接.来流沿展向呈台阶型非均匀的流动的时空演化结果显示,在流场中心区出现展向涡的扭曲变形,形成了spot-like旋涡位错结构.这种结构周期性地形成并往下游移动.用局部(子波)分析方法刻画了流动中不同频率波动间存在着强相互作用,空间位置上的脉动呈变频率变振幅,表现了流动转捩的特征.用POD方法研究尾迹型剪切流动中的旋涡位错.前十组POD基可以被分为两类:一类主要代表尾迹型剪切流中二维的特性,另一类主要与沿展向非均匀的三维特性有关.而基于POD基建立的低维动力系统,在相空间的动力学性质也成功地描述了尾迹型剪切流中复杂的三维特性.该文还研究了来流沿展向有不同类型非均匀流动中相应的旋涡位错及三维性.当来流沿展向有谐波扰动时,在特定的参数下Kármán涡街的形成会受到抑制.数值结果表明设法改变来流沿展向非均匀性使尾迹涡量场中的涡量分布发生变更是流动控制的一种可能途径.