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沟槽方向对湍流边界层流动结构影响的实验研究
湍流边界层 沟槽表面 涡结构
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2019/1/3
本文采用时间解析的二维粒子图像测速技术，对零压力梯度光滑以及汇聚和发散沟槽表面平板湍流边界层统计特性和流动结构进行了研究.结果表明在垂直于汇聚和发散沟槽表面的对称平面内，相对于光滑壁面，发散沟槽壁面使当地边界层厚度、壁面摩擦阻力、湍流脉动、雷诺应力等明显减小；而汇聚沟槽壁面对湍流边界层特性和流动结构的影响正好相反，汇聚沟槽使壁面流体有远离壁面向上运动的趋势，因而导致边界层厚度增加了约43%；同时，...
在研究单帧单曝光图像法（SFSE）流场测量的基础上，提出了测量湍流边界层相干结构的运动单帧长曝光图像法（MSFLE），该方法是具有拉格朗日性质的测量方法，测量时相机以被拍摄相干结构的迁移速度基本相同的速度移动，同时采用长曝光的方法记录粒子的运动轨迹。应用该方法，得到了充分发展湍流边界层流向-展向平面内相干结构的直观图像，清晰地展示了相干结构随时间与空间的发展演变过程，并对其中的运动特征进行了分析研...
利用安装在壁面上的单个压电振子周期振荡,采用开环主动控制方案,实现了对平板湍流边界层相干结构猝发的主动控制和壁湍流减阻.根据不同的输入电压幅值和频率,完成了10种工况的实验.在压电振子下游2mm处,用热线风速仪和迷你热线单丝探针,精细测量湍流边界层不同法向位置瞬时流向速度信号的时间序列,分析了在Reø=2183压电振子振动对湍流边界层平均速度剖面、减阻率和相干结构猝发过程的影响.实验结果...
近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制分析
近壁湍流 边界层 相干结构 局部脉冲
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2013/8/31
提出某一种局部脉冲扰动为近壁湍流边界层对称和非对称相干结构产生的初始物理模型，采用直接数值模拟的方法，数值研究近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制及发展规律，详细地分析对称与非对称相干结构的演化特征，确定非对称相干结构和对称相干结构哪一种情况更容易被激发产生以及激励快速增长的原因是什么？该问题的深入研究，为我们进一步理解和认识湍流的形成机理、演变过程以及湍流的能量、动量的输送规律等方面均起...
近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制分析
近壁湍流 边界层 相干结构 局部脉冲
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2013/10/19
提出某一种局部脉冲扰动为近壁湍流边界层对称和非对称相干结构产生的初始物理模型，采用直接数值模拟的方法，数值研究近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制及发展规律，详细地分析对称与非对称相干结构的演化特征，确定非对称相干结构和对称相干结构哪一种情况更容易被激发产生以及激励快速增长的原因是什么？该问题的深入研究，为我们进一步理解和认识湍流的形成机理、演变过程以及湍流的能量、动量的输送规律等方面均起...
本文利用 TR-PIV 技术对沟槽壁面湍流边界层的速度矢量时间序列及各阶统计量进行了实验测量研究。在来流速度分别为 0.13m/s、0.19m/s 时，通过与同材料等厚有机玻璃平板的对比，沟槽壁面实现了近 6%-11%的摩阻减小。讨论了在同一来流速度下相同测量区域内沟槽面对湍流边界层时均速度剖面﹑雷诺应力各分量及湍流强度等特征参数的影响，对比总结了沟槽面湍流边界层内偏斜因子和平坦因子的分布规律。结...
摘要20世纪60年代后, 先后从流动显示发现了快慢斑、猝发、上升流、下扫流和多种涡
结构等湍流边界层的拟序结构. 它们对湍流边界层的摩阻、传热传质和湍动能的产
生等特性有重要影响. 涡结构是上述拟序结构的核心, 它影响其它拟序结构的发展
和演变. 发卡涡通常被认为是基本涡结构. 发卡涡等涡结构的再生, 是湍流边界层
拟序结构能够自持续的必要的因素.壁面低速流上升产生猝发, 是湍流边界层湍能
的主要...
湍流边界层中马蹄形涡的形成方式
涡 马蹄形涡 湍流边界层 流动显示
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2007/7/28
摘要本文使用一种新的流动显示方法——激光片光运动法和几种实验技巧对湍流边界层中的马蹄形涡进行了观测,发现并描述了其形成的四种方式:二次不稳定式、组合式、变形式和突发式。对这四种马蹄形涡的形成及发展进行了研究和比较。实验结果表明,这些马蹄形涡在尺度、运动速度和变形上是有差别的。
数值研究平板方舵激波-湍流边界层干扰
数值计算 激波-边界层干扰 涡运动
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2007/7/28
摘要数值研究了平板方舵激波-湍流边界层干扰流场。模拟出了分离激波与弓型激波砬撞后形成的“λ”激波结构;消晰地显示了分离区中的旋涡结构,发现流场中会出现二次分离涡,并从理论上分析了流场对称面涡心形态与非定常的关系,得到了涡心为不稳定螺旋点或出现极限环是非定常流动特征的新结论。
绕壁面小障碍物的湍流边界层研究
壁面障碍物绕流 ANGK－ε模型 湍流边界层
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2007/7/28
摘要采用RNGK－ε模型，对统平板壁面上的条柱、方柱等多种不同形状二维小障碍物的固壁剪切湍流进行数值研究，获得了小障碍物下游回流区及其发展区的时均速度场、回流分离点长度和湍流边界层厚度，计算结果与实验比较吻合良好．结果表明，小障碍物在壁面上的设置，明显地改变了平板壁面边界层的湍流形态和结构．
表面台阶引起的高超声速湍流边界层分离
表面台阶 湍流边界层分离 高超声速流传热 激波边界层干扰
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2007/7/28
摘要介绍了圆柱、方柱和二维台阶前干扰热流分布及油流和液晶热图的实验结果。来流马赫数Ｍ＿１＝５—９，雷诺数Ｒｅ＝（２—５）×１０￣７／ｍ，台阶高度与边界层厚度比ｈ／δ＝０．０６— ２．５．实验发现干扰压力和热流高峰值出现在台阶前０．１５倍台阶高度处的再附点附近，方柱台阶前压力和热流最高峰值不在中心线上，而在两侧角之内０．５倍台阶高度处附近，结果还表明干扰区几何特征参数，如分离距离、热流峰值和谷值点位...
摘要用拟三维流动显示技术观察与分析了平板边界层内的流动结构，讨论了雷诺数Ｒｅ在３００－６５０范围内大尺度结构间的联系，并指出锥形涡的形成是边界层中一系列复杂运动现象产生的关键。