首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
槽道湍流近壁结构的DPIV观测实验   总被引:1,自引:0,他引:1  
黄湛  申功炘 《力学学报》2006,38(2):236-245
采用DPIV系统(由两台CCD相机组成)对槽道湍流进行速度场时间历程的观测实验,通 过对大量测量结果的综合分析,取得了槽道湍流近壁结构的空间结构及其时间演化过程特征 的结果,可以揭示上扫下掠、湍流瞬时速度型等现象与大尺度涡演化的物理关系,解释若干 湍流大尺度结构的特征机理,还表明DPIV系统提供了一种定量观测湍流的时空结构特征的手 段.  相似文献   

2.
采用粒子图像测速技术对逆壁射流全流场进行了实验测量,射流与主流的速度比为8.89,基于射流圆管内径的雷诺数为对射流中心线上不同流向位置的脉动速度场统计分析发现:在占据主导地位.在驻点附近(尺度进行分析,在x/D=46~51总尺度向射流下游发展呈减小趋势.在x/D=35~41,参考点下游尺度大于上游尺度.在本征正交分解方法对湍流结构进行了定量分析,发现模态能量集中在低频,流场中能量最大的模态频率为f D/Uj=0.000 5,出现在再循环区.频率为产生了湍流结构,并且沿再循环区外围输运.高频结构的构型是类似的,均位于射流剪切层内,且频率越高,越接近射流出口,尺度越小.  相似文献   

3.
严冬  孙姣  高天达  陈丕  成雨霆  陈文义 《力学学报》2021,53(8):2279-2288
本文采用粒子图像测速技术(particles image velocimetry, PIV)研究固体颗粒对放置在平板湍流边界层中的平壁和沟槽壁面减阻效果的影响. 实验对清水和加入粒径为155 μm聚苯乙烯颗粒的流法向二维速度场信息进行采集, 对不同工况下的平均速度剖面、雷诺应力和湍流度等统计量进行对比, 分析流体在边界层中的行为. 运用空间局部平均结构函数提取了不同工况湍流边界层喷射?扫掠行为的空间拓扑结构并进行比较. 结果发现, 在不同的壁面条件下, 粒子加入后的对数律区中无量纲速度均略大于清水组, 雷诺切应力有所降低, 湍流度有所减弱. 对于不同流场速度下的沟槽而言, 颗粒的加入均降低了壁面附近的阻力, 而颗粒单独作用于光滑壁面的减阻效果并不明显. 加入粒子后的相干结构数目有所增加, 法向脉动速度下降. 沟槽壁面附近的相干结构数目有所增加, 法向脉动速度在自由来流速度较大时有所上升, 在速度较小时有所下降. 这表明不同减阻状况下的沟槽均能将大涡破碎成更多的涡, 并且粒子的加入强化了这种破碎作用.   相似文献   

4.
蒋营营  管新蕾  姜楠 《实验力学》2013,28(4):422-430
利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)对回流式水槽中低浓度高分子溶液壁湍流的减阻机理进行实验研究。通过对比分析高分子溶液和纯水平板湍流边界层在相同来流速度下的平均速度剖面、湍流强度和雷诺应力,发现高分子溶液的壁面摩擦阻力减小了21.77%,并且其缓冲层增厚,按对数律外移,雷诺应力减小;高分子聚合物主要在近壁区起到抑制湍流脉动的作用,而在主流区的作用不太明显。用流向局部平均多尺度速度结构函数和相干结构条件采样方法,检测并对比了高分子溶液和水的壁湍流相干结构“喷射”和“扫掠”事件中的脉动速度、展向涡量、雷诺应力等物理量的二维拓扑形态,发现高分子溶液近壁区相干结构在猝发时的脉动速度减小,涡量受到抑制,雷诺应力明显减小,说明高分子溶液湍流近壁区相干结构“喷射”和“扫掠”的强度变弱,猝发频率降低,动量和能量的输运减弱,揭示出高分子溶液减阻的重要机理。  相似文献   

5.
姜楠  王玉春  刘欣 《实验力学》2001,16(2):127-134
用热线风速仪测量了风洞中壁面加热平板湍流边界层不同法向位置的流向脉动速度,用条件采样方法中的m-u-level法和VITA法研究了壁面加热对壁湍流相干结构猝发条件平均波形的影响,发现壁面另热能够提高猝发强度,缩短喷射时间,使一次猝发中出现多次喷射事件的现象明显增多,增强猝发的间歇性。  相似文献   

6.
成璐  姜楠 《实验力学》2015,30(1):51-58
运用高时间分辨率粒子图像测速(Time-resolved PIV简称TRPIV),测量得到平板湍流边界层流向/法向平面内瞬时速度矢量空间分布的时间序列;采用空间局部平均速度结构函数的概念,识别和提取湍流边界层中大尺度发卡涡包结构的空间特征。发现在湍流边界层中不同法向位置多个正负发卡涡包结构同时交替存在。这些分布在不同法向高度的发卡涡包结构之间通过倾斜的涡量剪切层相联系,构成了湍流边界层中内、外区紧密相连、相互作用的一种稳态的分布方式。  相似文献   

7.
针对存在时空周期涡旋结构的湍流场,对湍流雷诺应力与平均速度梯度之间的空间迟滞效应进行了实验研究,发现二者流向相位差呈周期变化.在低速回流式水槽中,利用二维高时间分辨率粒子图像测速(TimeResolved Particle Image Velocimetry, TRPIV)技术,对Re=324的圆柱尾流流场进行测量.经过49个周期166个相位的8 215个PIV瞬时流场,经过周期相位平均,得到一个周期内不同相位典型的湍流雷诺应力和平均速度梯度的空间分布.利用湍流雷诺应力相位平均图像和平均速度梯度图像在不同时间相位下的空间互相关函数最大值对应的流向空间距离,得到湍流雷诺应力与平均速度梯度之间沿流向的空间相位差,并绘制流向相位差随周期相位的演变过程.本文验证了湍流复涡黏模型的合理性,为建立符合周期涡旋结构物理机理的湍流模型研究提供了实验依据.  相似文献   

8.
9.
鲍欢欢  谷正气  谭鹏 《实验力学》2014,29(4):460-466
汽车尾部湍流场是汽车压差阻力的主要来源,在HD-2汽车模型风洞中,首先使用测力天平和测压系统,对横摆角工况下汽车模型的气动六分力和纵对称截面48个测点的表面压力进行了测量,然后利用PIV测量技术对模型在横摆角分别为0°、15°的尾部湍流场进行了测量,获得该模型尾流场的速度场、涡量场和雷诺应力流场信息,通过计算得出尾流场区域空间相关系数和湍流积分尺度。结果表明:在横摆角工况下,汽车模型尾部涡流的结构呈现向上发展的趋势;尾流场拖拽涡的范围和强度的增大导致了模型气动力出现较大的增加;湍流积分尺度的变化表明,尾部涡流区的分离噪声与涡流分离位置有关,在汽车尾部造型设计中,要尽量推迟尾部涡流的分离。  相似文献   

10.
圆柱绕流局部冲刷机制的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
赵威  呼和敖德 《力学学报》2006,38(5):577-585
采用粒子图像测速技术和粒子图像识别技术研究了冲刷坑的演化过程及局部冲刷的流体动力机制。首先研究了动床条件下圆柱周围的床面演化过程,给出垂直对称面输沙率随时间变化以及圆柱下游垂直对称面的沙颗粒浓度和泥沙分布规律;其次针对典型冲刷坑形状固定底床,测量了圆柱下游的瞬时流场,并给出平均流场。结果表明尾流区平均剪应力较低,但垂向涡量和湍流强度较高。分析指出平均剪应力较低的尾流区域,局部冲刷的主要动力机制是尾涡和湍流的综合作用。  相似文献   

11.
Combined Particle Image Velocimetry (PIV) and Particle Tracking Velocimetry (PTV) measurements have been performed in dilute suspensions of rod-like particles in wall turbulence. PIV results for the turbulence field in the water table flow apparatus compared favorably with data from Direct Numerical Simulations (DNS) of channel flow turbulence and the universality of near-wall turbulence justified comparisons with DNS of fiber-laden channel flow. In order to examine any shape effects on the dynamical behavior of elongated particles in wall-bounded turbulent flow, fibers with three different lengths but the same diameter were used. In the logarithmic part of the wall-layer, the translational fiber velocity was practically unaffected by the fiber length l. In the buffer layer, however, the fiber dynamics turned out to be severely constrained by the distance z to the wall. The short fibers accumulated preferentially in low-speed areas and adhered to the local fluid speed. The longer fibers (l/z > 1) exhibited a bi-modal probability distribution for the fiber velocity, which reflected an almost equal likelihood for a long fiber to reside in an ejection or in a sweep. It was also observed that in the buffer region, high-speed long fibers were almost randomly oriented whereas for all size cases the slowly moving fibers preferentially oriented in the streamwise direction. These phenomena have not been observed in DNS studies of fiber suspension flows and suggested l/z to be an essential parameter in a new generation of wall-collision models to be used in numerical studies.  相似文献   

12.
The velocity field generated by thermal convection in a model porous medium is experimentally determined by means of both PIV and LDA techniques. Details of matching refraction index under non isothermal conditions are given. Fields are measured in the empty parallelepipedic cell and in a model medium made of parallel circular bundles. Results are in good agreement. Moreover, by an averaging technique, we are able to measure seeping velocity profiles.  相似文献   

13.
We focus in this paper on the effect of the resolution of direct numerical simulations (DNS) on the spatio-temporal development of the turbulence downstream of a single square grid. The aims of this study are to validate our numerical approach by comparing experimental and numerical one-point statistics downstream of a single square grid and then investigate how the resolution is impacting the dynamics of the flow. In particular, using the QR diagram, we focus on the interaction between the strain-rate and rotation tensors, the symmetric and skew-symmetric parts of the velocity gradient tensor, respectively. We first show good agreement between our simulations and hot-wire experiment for one-point statistics on the centreline of the single square grid. Then, by analysing the shape of the QR diagram for various streamwise locations, we evaluate the ability of under-resolved DNS to capture the main features of the turbulence downstream of the single square grid.  相似文献   

14.
壁面对串列双圆柱尾迹影响的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈波  李万平 《实验力学》2011,26(4):404-410
为研究壁面对近壁等直径串列双圆柱尾迹特性的影响,用PIV和压力传感器测量尾迹湍流的涡结构及频谱.实验在循环水槽内进行,基于圆柱直径D的雷诺数为1696,壁面边界层厚度为6.6D.影响尾迹流场结构的两个重要的特征参数是T/D和G/D(T为两圆柱中心间的距离,G为圆柱下表面与壁面间的距离),文中主要考察G/D的影响.实验中...  相似文献   

15.
16.
The relationship between the bursting event and the low/high-speed streak in the logarithmic law (log-law) region of a turbulent boundary layer is investigated. A tomographic time-resolved particle image velocimetry (TRPIV) system is used to measure the instantaneous three-dimensional-three-component (3D-3C) velocity field. The momentum thickness based Reynolds number is about 2 460. The topological information in the log-law region is obtained experimentally. It is found that the existence of the quadrupole topological structure implies a three-pair hairpin-like vortex packet, which is in connection with the low/high-speed streak. An idealized 3D topological model is then proposed to characterize the observed hairpin vortex packet and low/high-speed streak.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号