添加剂湍流减阻效应一直以来是非牛顿流体动力学研究领域的热点课题。众多学者基于槽道等壁面湍流开展了大量的理论、实验及数值模拟研究工作,并取得了丰硕的研究成果,深层次地揭示了具有壁面效应的湍流减阻机理及特性,但仍存在很多亟需解决的前沿问题,如高雷诺数下无壁面效应的各向同性湍流减阻机理及特性、高雷诺数下湍流减阻大涡数值模拟等。　　本文首先阐述了本课题研究的背景,并综述了目前添加剂湍流减阻流动及各向同性湍流研究现状。因此对粘弹性流体网格湍流的研究具有重要的理论意义和学术价值。设计了满足各向同性湍流要求的双振荡网格湍流实验装置,采用流体先进测试手段-粒子图像测速(PIV)技术对双振荡网格湍流进行了实验研究。选取典型的具有粘弹性及减阻特性的高分子聚合物-聚丙烯酰胺(PAM)作为添加剂。测量了质量浓度为2×10-4PAM水溶液的流变学物性,发现该溶液具有粘弹性特性。分别测量了网格振荡频率分别为10,15,20和25Hz时蒸馏水和质量浓度为2×10-4PAM水溶液流动工况,获得了二维PIV速度矢量场。　　其次,基于PIV数据分析了湍流重要物理参数-湍动能、粘性耗散率和涡矢量,发现PAM的存在抑制了流动中这三个物理量值,尤其是网格振荡频率为10Hz时。为了进一步分析流体粘弹性的存在对流动中相干结构的影响,采用本征正交分解方法对速度矢量场进行研究,研究了POD本征函数特性、能量分布特性等,并提取了流动中的相干结构,发现PAM水溶液流动中相干结构受到抑制,从而流动更加规则。　　最后,基于小波变换分析了双振荡网格湍流的多尺度特性。通过分析脉动速度u的多尺度特性,发现PAM的存在抑制了脉动速度u的高频成分;计算了脉动速度u在不同尺度下的平坦因子和局部间歇测度,发现PAM的存在抑制了所有尺度上的间歇性和空间上的局部间歇性,但对小尺度的抑制作用尤为显著。计算了脉动速度u的标度律特性,发现所有实验中的标度指数均偏离了Kolmogorovp/3标度律和SL标度律,此外PAM的存在也改变了流动中的标度特性。