自由流湍流中的低频成分可以穿透边界层，在边界层内形成三维条纹（带）结构（streaks）。对于凹壁面边界层，离心失稳机制导致在展向形成具有周期性的G?rtler涡；自由来流中的低频涡量扰动激发的G?rtler涡取代条纹结构。条纹结构和G?rtler涡都会直接影响表面摩擦力、热传递，同时也会影响层流-湍流转捩过程的位置。本文研究凹壁面边界层对来流中随机涡量扰动的响应，即G?rtler涡的生成和演化。　　边界层内扰动演化由所谓的边界区方程控制，但为了提供描述随机扰动的初边值条件，需要建立关于来流湍流的数学模型。本文采用的是轴对称湍流，其统计特性由能量密度谱函数和所谓的压缩系数Cd来刻画。本文提出了从实验数据（功率谱密度）推算能量密度谱函数的方法，包括求解积分方程方法和能量密度谱模型拟合方法。前一方法可适用于Cd≥1，但实验情形对应于Cd<1，所以后一种方法被用于Volino&Simon（2000）的实验数据，构造了符合该实验条件的初边值条件。通过求解边界区方程，计算了边界层内线性扰动的流向速度能量谱，并与实验结果比较。在流向距离比较大的位置上，G?rtler涡已充分发展，理论预测与实验基本符合。另外，我们进行与Volino&Simon（2000）类似的实验，证实了他们的观测结果。