| 沟槽面湍流边界层减阻的TRPIV测量 |
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| 引用本文： | 李山, 杨绍琼, 姜楠. 沟槽面湍流边界层减阻的TRPIV测量[J]. 力学学报, 2013, 45(2): 183-192. DOI: 10.6052/0459-1879-12-262 |
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| 作者姓名： | 李山 杨绍琼 姜楠 |
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| 作者单位： | 1. 天津大学力学系,天津300072;; 2. 天津市现代工程力学重点实验室,天津300072;; 3. 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室,北京100190 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11272233),国家重点基础研究发展计划(2012CB720101)和中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室开放基金资助项目. |
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| 摘 要： | 采用高时间分辨率粒子图像测速技术对沟槽壁面平板湍流边界层速度矢量场的时间序列及其统计量进行了实验测量,讨论了在同一来流速度下沟槽壁面对平均速度剖面﹑雷诺切应力及湍流强度的影响. 用流向速度分量的多尺度空间局部平均结构函数辨识壁湍流多尺度相干结构,用条件采样和相位平均技术提取壁湍流多尺度相干结构喷射和扫掠事件的脉动速度、展向涡量的二维空间拓扑形态. 结果表明,与同材料光滑壁面对比,沟槽壁面实现了10.73%的摩阻减小量;沟槽壁面湍流边界层湍流强度及雷诺切应力皆比光滑平板湍流边界层对应统计量小,说明沟槽壁面有效降低了湍流边界层内流体的脉动. 通过比较壁湍流相干结构猝发事件各脉动速度分量与展向涡量的空间分布特征,肯定了沟槽壁面的减阻效果,发现沟槽壁面通过抑制相干结构猝发事件实现减阻.
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| 关 键 词： | 湍流边界层 沟槽壁面 减阻 相干结构 多尺度空间局部平均结构函数 高时间分辨率粒子图像测速 |
| 收稿时间： | 2012-09-28 |
| 修稿时间： | 2012-11-22 |
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