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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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将壁湍流脉动速度信号子波分析技术引入壁湍流相干结构猝发检测的研究,基于子波分析能量最大准则确定相干结构猝发的时间尺度,对能量最大时间尺度的子波系数进行子波逆变换,获得能量最大时间尺度的脉动速度信号。根据其自相关函数的波长确定相干结构的平均猝发周期;根据能量最大时间尺度的子波系数的正极大值和负极小值检测壁湍流喷射和扫掠事件,获得壁湍流相干结构喷射和扫掠事件的相位平均波形。该方法可以不需要确定门限值,有效排除了小尺度脉动的干扰。 相似文献
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用子波变换提取壁湍流猝发周期 总被引:2,自引:0,他引:2
应用子波分析方法分析了三丝热线探头所测得的平板湍流边界层数据,提出了搜寻相干结构的新方法,并由此确定出相干结构的时间尺度,与条件采样方法比较后发现,子波分析确定的相干结构的平均时间尺度与由条件采样确定的平均时间尺度相一致。此外,子波方法由于没有任何经验门限数据,完全是由客观的准则唯一确定,因而排除了条件采样中的主观任意性,很可能是辨识相干结构的最好方法。 相似文献
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研究了用条件采样方法检测壁湍流相干结构的门限值与壁湍流相干结构平均粹发周期检测结果之间的关系,根据用壁湍流流向脉动速度自相关函数检测壁湍流相干结构平均猝发周期的方法,提出了用自相关法确定壁湍流相干结构条件采样的门限值,从而检测壁湍流相干结构的方法 相似文献
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湍流相干结构的速度与温度特性 总被引:1,自引:0,他引:1
本文采用三分量热线同时测量温度和速度的新技术,测量了加热与制冷平板边界层的速度和温度分布,提出了提取相干结构的雷诺应力准则,根据湍流相干结构速度与温度的相关关系,运用子波分析方法首次确定了相干结构的温度特征尺度和波形。对于研究湍流结构相干结构的速度与温度特性,具有重要的意义。此外,本文还应用数字滤波方法对所分析的湍流相干结构进行了滤波处理,确定了相干结构的平均猝发周期,与条件采样方法相比,两者的结果基本一致。本文实验分析结果还表明:壁面温度对湍流相干结构有一定的影响。 相似文献
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剪切湍流大尺度相干结构的模式研究 总被引:3,自引:0,他引:3
发展了一种计算剪切湍流大尺度相干结构的新模式.该模式的基础是认为大尺度相干结构为湍流场中流体脉动能量增长最快的那部分,且包含大部分的湍流脉动能量.在此基础上。通过对湍流相干能量方程的推演。建立了描述大尺度相干结构的特征控制方程,并应用Chebyshev多项式方法求得湍流相干能量的最大增长率在波数空间的分布,从而获得对应的大尺度相干结构.应用该模式研究了槽流和一自然对流中的大尺度相干结构,得到的近壁区流动结构与实验现象十分接近. 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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输气管道壁面涂料减阻机理的实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
用IFA-300热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了风洞中不同壁面涂料的管道湍流边界层不同法向位置流向速度分量的时间序列信号,利用湍流边界层近壁区域对数律平均速度剖面与壁面摩擦速度、流体黏性系数等内尺度物理量的关系和壁面摩擦速度与壁面摩擦切应力的关系,在准确测量湍流边界层近壁区域对数律平均速度剖面的基础上,间接测量湍流边界层的壁面摩擦阻力.对不同壁面涂料的壁湍流脉动速度信号用子波分析进行多尺度分解,用子波系数的瞬时强度因子和平坦因子检测管道湍流边界层中的多尺度相干结构,提取不同尺度相干结构的条件相位平均波形,对比研究输气管道壁面涂料的减阻机理. 相似文献
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Multi-scale coherent structures in turbulent boundary layer detected by locally averaged velocity structure functions 总被引:3,自引:0,他引:3
Introduction Inearlyperiodofstudyofturbulentflow,itwasdeemedrandomanddisorderedmotionsof fluidparticles,sothecharacteristicsofturbulencewerestudiedbystatisticsaveragemethod. Kolmogorov[1]analyzedtherelativemotionoffluidparticlesinfullydeveloped(Reynolds numbertrendstoinfinity)isotropicandhomogeneousturbulentflow,onbasisofrandomfield theory,andpresentedtheconceptofstructurefunctions,whichdescribedtherelativevelocityof twofluidparticlesindistanceofl,toresearchthelawbetweenthemulti_orderstatistic… 相似文献
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用IFA300恒温热线风速仪和×形二分量热线探针,以采样间隔小于最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置的瞬时流向、展向速度分量的时间序列信号.用子波分析辨识壁湍流相干结构猝发事件的能量最大准则,确定壁湍流相干结构猝发事件的时间尺度;用条件相位平均技术提取了相干结构猝发过程中流向、展向脉动速度分量条件相位平均波形,用互相关方法研究了相干结构猝发过程中流向、展向脉动速度分量条件相位平均波形的相位差关系及其对雷诺应力的影响,发现在缓冲层和对数律区,展向脉动速度与流向脉动速度的条件相位平均波形具有不同的相位;当两者相位基本一致时,雷诺应力达到正的最大值,此时湍流相干结构的产生非常活跃;当两者相位差分别集中在90°和270°附近时,雷诺应力的幅值减小并接近于零,此时湍流相干结构的产生和猝发都得到了抑制. 相似文献
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湍流边界层外区相干结构的三维波模型 总被引:2,自引:0,他引:2
根据流动稳定性理论,提出了一种三维波模型来描述湍流边界层外区大尺度相干结构。计算所得流线图和等涡量线图较罗纪生,周恒(1993)的二维波模型更符合实验结果。说明该三维模型能够较好地反映湍流边界层外区大尺度相干结构的物理特征。 相似文献