为了能够得到大范围变形率下湍流的演化特性,采用气体动理学格式(GKS)对流动进行直接数值模拟。计算中采用体积力替代复杂的压力梯度,以在可压缩情况下保持恒定的变形率,并且采用动网格方法来简化计算域变形导致的复杂边界条件。由于平面变形对应的加速度较大,为了保持数值格式在动网格下的精度,需要在计算中考虑加速度本身的影响。气体动理学格式基于介观气体动理论,利用微观粒子运动的特征关系,可以比较容易地引入加速度影响。通过数值算例验证了改进后的格式在大变形流动模拟中的优异性能。研究了平面变形湍流中不同畸变马赫数下压缩性的影响。初步研究发现,在可压缩流场中,由于压力扰动传播速度有限,流场中出现了明显的压力松弛过程。该过程与畸变马赫数相关,对流场各向异性的演化有较大的影响。另一方面,平均流场的压缩性对小尺度湍流结构产生了直接压缩/拉伸的作用,再分配项中的压力-体膨胀部分与剪切流动相比具有强显式压缩效应。基于流场统计量,检验了LRR,FLT等再分配项模式。结果表明,湍流场各向异性的演化需要采用高阶模式来模拟,与之对应的压缩性对无散压力-应变项的影响也应通过修正高阶项得到。