偏振差动式LDA的测速机理及其应用

本文首先讨论了LDA对湍流脉动具有的动态响应特性。然后分析了两个振动面正交的光束在施测点所形成的椭圆偏振图样,证明45°向偏振的图样与135°向偏振的图样在空间上错开λ/(4sinθ/2),而两个光电检测器输出的电讯号则互差180°相位角,对Bossel,Rudd及Durstr在此问题上的见解提出了异议。文中提供了利用自制的LDA所测明槽水流边界层粘性底层中速度分布的资料。     

明流光滑平板边界层特性

本文应用正交偏振差动式激光测速系统,测量了明渠水流中顺流放置的光滑平板上边界层内的流速分布。特别是由于仪器的改进,比较详尽地量测了粘性底层中的流速分布,从而确定了壁面切应力。文中给出了切应力系数与雷诺数Re_x=U_0x/v的关系。 试验研究发现明流光滑平板边界层中,与无限边界绕流平板边界层一样,沿平板有层流边界层,转捩区和紊流边界层三部分。边界层厚度的计算公式也基本相同,明流平板的紊流边界层具有分区性质,沿高度将边界层分为粘性底层,过渡区和紊流区。在过渡区和紊流区中流速分布可用指数方程u/U_0=M(y/δ)~(1/n)表示。过渡区中n值在2—3之间。紊流区中M=1.0,n值随Re_x而变化,n=1.17Re_x~(0.135)紊流区也可用对数公式u~+=5.95logy~++5.48。这些公式中的常数与无限边界绕流平板边界层的情况略有差别,粘性底层中流速为线性分布,u~+=y~+。