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用热膜测速仪测量水槽中平板湍流边界层,用条件采样方法中的mu-level法和VITA法检测壁湍流相干结构的猝发过程,认识壁湍流相干结构猝发过程中的速度信号变化特征。 相似文献
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用热膜测速仪测量水槽中平板湍流边界展,用条件采样方法中的mu-level法和VITA法检测壁湍流相干结构的猝发过程,认识壁湍流相干结构猝发过程中的速度信号变化特征. 相似文献
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固壁温度对壁湍流相干结构的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
用半导体元件对平板进行加热,用VITA法和mu-level法两种条件采样技术研究了固壁温度对湍流相干结构的影响,改进了Tiederman等人提出的“归组”方法,并且用“归组”的VI-TA法和mu-level法研究了固壁加热对湍流猝发平均周期的影响.实验结果表明,固壁加热使得湍流脉动速度均方根值变大,条件采样检测到的事件数量增多,但猝发周期维持不变 相似文献
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壁湍流相干结构的辨识 总被引:5,自引:2,他引:5
本文评价了辨识湍流边界层近壁区域相干结构的条件采样法、自相关函数法、数字滤波法和子波分析法。结果表明:条件采样方法对门限值和平均窗宽等检测参数具有较强的依赖性,可以通过调整这些参数来选择最佳的参数值使得相干结构的误判概率达到最小。自相关函数法不需要任何参数就能够得出确定的结论,因此是一种比较客观的方法。但是,这种方法只能从统计上确定平均猝发周期,并不能实时地辨识相干结构。数字滤波法能够将湍流脉动信号分解为大尺度涡和近似各向同性的小尺度涡两部分,但是如何去掉大尺度信号中的非相干部分是仍然需要解决的问题。子波分析是分解湍流信号辨识湍流相干结构的有效手段,它能够将湍流信号在时域空间和频域空间进行双局部化分解,用能量最大准则确定相干结构对应的时间尺度参数,用子波逆变换提取相干结构对应的速度信号波形 相似文献
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壁湍流相干结构和减阻控制机理 总被引:2,自引:0,他引:2
剪切湍流中相干结构的发现是上世纪湍流研究的重大进展之一,这些大尺度的相干运动在湍流的动力学过程中起重要作用,也为湍流的控制指出了新的方向.壁湍流高摩擦阻力的产生与近壁区流动结构密切相关,基于近壁区湍流动力学过程的减阻控制方案可以有效降低湍流的摩擦阻力,但是随着雷诺数的升高, 这些控制方案的有效性逐渐降低.近年来研究发现, 在高雷诺数情况下外区存在大尺度的相干运动,这种大尺度运动对近壁区湍流和壁面摩擦阻力的产生有重要影响,为高雷诺数湍流减阻控制策略的设计提出了新的挑战.该文将对壁湍流相干结构的研究历史加以简单的回顾,重点介绍近壁区相干结构及其控制机理、近年来高雷诺数外区大尺度运动的研究进展,在此基础上提出高雷诺数减阻控制研究的关键科学问题. 相似文献
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通过用三丝热膜探针测量湍流边界层的三个速度分量对壁端相干结构进行了实验研究,介绍了检测壁湍流相干结构的数字滤波法。 相似文献
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将子波分析作为一种新的工具来辨识壁湍流中的相干结构.用子波分析的方法对用热膜测速仅得到的壁湍流流向脉动速度信号在时域空间和频城空间同时进行分解,根据子波系教研究壁湍流脉动动能随尺度的分布,提出确定壁湍流的时间尺度参数的能量最大准则,提取壁湍流相干结构的速度信号波形. 相似文献
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通过用三丝热膜探针测量湍流边界层的三个速度分量对壁湍流相干结构进行了实验研究,介绍了检测壁湍流相干结构的数字滤波法. 相似文献
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剪切湍流中相干结构的发现是上世纪湍流研究的重大进展之一,这些大尺度的相干运动在湍流的动力学过程中起重要作用,也为湍流的控制指出了新的方向.壁湍流高摩擦阻力的产生与近壁区流动结构密切相关,基于近壁区湍流动力学过程的减阻控制方案可以有效降低湍流的摩擦阻力,但是随着雷诺数的升高,这些控制方案的有效性逐渐降 相似文献
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采用热线风速仪测量受吹吸扰动的壁湍流边界层的流向速度,用傅里叶变换和子波变换研究
吹吸扰动对壁湍流能谱的影响,结果显示施加的低频扰动使边界层内层大尺度结构的能量减
少,小尺度结构的能量有所增强,远离壁面时扰动强度逐步衰减直到在外层中消失;通过VITA
法和子波变换法检测猝发事件,表明该扰动降低了猝发强度,使猝发周期延长,条件平均速
度波形的幅值降低、持续时间变短,说明扰动明显抑制了相干结构的猝发过程. 利用子波变
换可以实现湍谱分析,能有效检测猝发中的湍流结构,是一种客观的分析工具. 相似文献
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有序波状扰动对壁湍流相干结构的作用 总被引:2,自引:0,他引:2
本文在湍流边界层外层引入了正弦波状扰动;实验结果表明扰动波波幅沿流向是衰减的,衰减率与 Landahl(1967)的线性理论结果定性一致。本文发现在扰动波沿流向的演化过程中,出现以扰动波频率为基频的高次谐波。外层单一频率的扰动会减小内层的猝发平均周期,影响内层的流动结构。 相似文献
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为了进行湍流度二分量的实验测量,介绍了标定X形热膜探针的全速度-偏航角方法的细节。 相似文献
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通过检测平板湍流边界层近壁区的流向脉动速度信号的自相关函数达到第二个峰值所对应的延迟时间,检测壁湍流相干结构猝发的平均周期. 相似文献
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通过检测平板湍流边界层近壁区的流向脉动速度信号的自相关函数达到第二个峰值所对应的延迟时间,检测壁湍流相干结构猝发的平均周期. 相似文献
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壁湍流多尺度相干结构复涡黏模型的实验研究 总被引:4,自引:2,他引:2
在湍流相干结构动力学方程中,非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力的模型为涡黏性模型,即涡黏性系数乘以相干结构平均速度变形率的形式.基于非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构速度变形率之间存在相位差的事实,在理论上提出了非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力复涡黏性模型的假设.应用热线测速技术,在低速风洞中对湍流边界层非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构法向速度变形率之间的相位关系进行了实验测量.通过分析湍流相干结构猝发过程中非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构速度变形率之间的相位关系,研究了相干结构雷诺应力分量与流向速度法向梯度之间的相位差沿湍流边界层法向的变化规律,肯定了湍流相干结构复涡黏性系数模型的合理性. 相似文献
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利用高分辨率、高帧率PIV系统对湍流边界层中相干结构的多种空间尺度和边界层内SL
标度律在不同尺度下的具体表达形式进行了实验研究. 实验在两个动量损失厚度雷诺数
(Re_{\theta}=628.5和Re_{\theta}=1032.9)下测量平板湍流边界层中缓冲
层、对数区和外区的二维瞬时速度场. 应用
小波分析以及传统的统计学方法,在垂直于平板和平行于平板的平面内考察平板湍流边界层
中存在的相干结构的流向和展向尺度,并与已知的相干结构尺度实验结果进行了对比分析.
利用在动量损失厚度雷诺数628.5下测得的数据,对多种脉动结构(脉动速度结构等)
的空间关系及其标度律进行了研究. 第2项工作直接利用湍流边界层空间速度分布,对多种
流场尺度结构内部的She-Leveque(简称SL)标度律及自相似律进行了验证. 结果表明,各
单一流场尺度结构内部,流向脉动速度{\pmb u}'、法向脉动速度{\pmb v}'及
脉动涡分量\d {\pmb v}'/\d {\pmb x}的统计结构量均存在明显的标度律,标度
指数的形式与自相似律和SL标度律均非常吻合,只是常数随流场尺度的不同而不同,
且呈现一定的规律性. 但对于结构量的五阶矩随距离l的研究表明,自相似律和SL
标度律成立的范围并不完全一致,同时标度律成立的范围大小与流场尺度有明显关系. 相似文献