收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

非平衡湍流雷诺应力弛豫复涡黏张量模型的实验研究

贾永霞  
【摘要】:本文采用热线测速技术(HWA)和粒子图像测速技术(PIV)对壁湍流相干结构调制雷诺应力和非平衡湍流雷诺应力涡黏模型的时——空弛豫效应进行了实验研究。用热线测速技术,对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的时域弛豫效应进行了实验研究;用层析TRPIV和二维TRPIV技术对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的空间弛豫效应进行了实验研究;最后采用二维TRPIV技术对轴流风机引起的周期变化非平衡湍流场中雷诺应力与速度变形率的时——空弛豫效应进行了实验研究。 用热线测速技术,对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的时域弛豫效应进行了实验研究。用IFA-300恒温热线风速仪、平行丝热线探针和X型双丝热线探针,以高于湍流最小时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中壁湍流不同法向位置处速度变形率和对应位置的雷诺应力。应用时间局部平均速度结构函数概念对流向速度信号进行多尺度分解,以流向速度分量的局部平均速度结构函数的局部极值作为特征量检测壁湍流相干结构猝发的喷射和扫掠过程。用相位平均技术提取相干结构猝发时调制雷诺应力以及速度变形率的相位平均波形。应用互相关技术计算了调制雷诺应力分量与速度变形率分量之间的时间相位。基于理论上壁湍流相干结构弛豫涡黏模型对涡黏系数的分析,研究了相干结构猝发过程中调制雷诺应力分量与速度变形率分量之间的时间弛豫效应。 用层析TRPIV和二维TRPIV技术对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的空间弛豫效应进行了实验研究。用二维TRPIV测量了水槽中壁湍流流向-法向平面内二维速度分量空间分布的时间序列,用三维层析TRPIV技术测量了壁湍流三维速度场空间分布的时间序列信号。应用空间局部平均速度结构函数概念对测量所获得的速度分量进行多尺度分解,以流向速度分量的局部平均速度结构函数的局部极值作为特征量检测壁湍流相干结构猝发的喷射和扫掠过程。应用空间相位平均技术提取相干结构猝发时调制雷诺应力分量和速度变形率分量的空间相位平均拓扑形态。发现调制雷诺应力分量与对应的速度变形率分量的空间分布具有空间相位的不同步性。 采用二维TRPIV技术对轴流风机引起的周期变化非平衡湍流场中雷诺应力与速度变形率的时空弛豫效应进行了实验研究。用二维TRPIV测量了低速轴流风机内部叶片60%跨度处压力面与吸力面,以及风机出口径向平面的速度场空间分布。应用周期相位平均技术提取轴流风机湍流场中不同时空相位雷诺应力分量与速度变形率分量的周期相位平均形态,研究两者的时空演化过程;应用互相关技术研究了两者之间的时空弛豫相位关系。发现雷诺应力分量与速度变形率分量的极值发生在不同时空相位。 采用经典的平衡态线性涡黏模型不能准确地描述湍流场中相干结构动量传递等非平衡现象的物理机理。对于湍流场中雷诺应力动力学的模拟,应采用包含时空相位信息的弛豫涡黏张量模型。由于雷诺应力分量与速度变形率分量的时空不同步性,对局部非平衡湍流场的数值模拟提出了一个挑战性的问题,建议采用包含相位信息的弛豫涡黏张量模型来模拟雷诺应力张量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姜楠;壁湍流相干结构的教学实验(三)─—检测壁湍流相干结构的条件采样方法[J];力学与实践;1999年03期
2 姜楠,王立坤,李士心,舒玮;用自相关法确定壁湍流相干结构条件采样的门限值[J];实验力学;1999年02期
3 陆利蓬,李兆瑞;压力梯度作用下相干结构的演化[J];中国工程科学;2002年11期
4 姜楠,舒玮;壁湍流相干结构的辨识[J];实验力学;1996年04期
5 姜楠;壁湍流相干结构的教学实验(四)──用自相关法检测壁湍流相干结构的平均猝发周期[J];力学与实践;1999年04期
6 刘明侯,陈义良,周 裕,张红军;圆柱绕流尾迹中相干结构对湍流特性的影响[J];力学学报;2002年04期
7 方一红,罗纪生,周恒;槽道湍流近壁区相干结构的数值模拟[J];力学学报;1995年05期
8 姜楠,王昕;壁湍流相干结构的教学实验(八)─—用数字滤波法检测壁湍流相干结构[J];力学与实践;2000年03期
9 汪健生,王晨健,李汛;湍流相干结构的速度与温度特性[J];实验力学;2002年02期
10 李玉麟,毛德明,史训旦,王凯;搅拌槽流场的实验研究[J];实验力学;1996年03期
11 谈广鸣,夏军强,郑邦民;挟沙水流紊动扩散系数的研究[J];水利学报;1998年12期
12 张云,杨永全,吴持恭;各向异性κ-ε模型研究[J];水动力学研究与进展A辑;1993年S1期
13 邓联木,叶闽,王道增;天然河流中大尺度紊动结构的观测分析与雷诺应力计算[J];水动力学研究与进展A辑;2001年02期
14 陈庆义;汤勇;高音;;雷诺应力与流场旋度的关联分析[J];大连海洋大学学报;2011年01期
15 刘士和,叶清;确定性切变与大尺度随机应变对湍流小尺度结构的作用[J];水动力学研究与进展A辑;1998年03期
16 姜楠;壁湍流相干结构的教学实验(五)──用子波分析辨识壁湍流相干结构[J];力学与实践;1999年05期
17 陆利蓬,罗纪生;湍流边界层外区相干结构的三维波模型[J];力学学报;2000年06期
18 鄂秦,李力,杨梦晖;二维可压湍流边界层改进的积分方法[J];航空学报;1994年11期
19 方平治;顾明;;雷诺应力对平均和脉动压力影响的数值模拟[J];力学季刊;2006年04期
20 马良栋;李增耀;陶文铨;;旋转矩形通道内湍流雷诺应力分析[J];西安交通大学学报;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾永霞;姜楠;;相干结构动力学方程中雷诺应力复涡黏模型的实验研究[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
2 常跃峰;姜楠;;沟槽壁面湍流相干结构被动控制与减阻机理的热线测量[A];第七届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2007年
3 夏振炎;贺丽萍;靳秀青;田砚;韩健;;壁湍流的本征正交分解与时空辨识[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
4 夏振炎;田砚;常跃峰;姜楠;;壁湍流相干结构的时间空间测量[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
5 吴桂芬;李昌烽;黄东升;赵作广;冯晓东;王瑞;;线性粘度分布模型引起的高分子溶液槽道湍流减阻[A];中国化学会、中国力学学会第九届全国流变学学术会议论文摘要集[C];2008年
6 王晓宏;刘正锋;陆晓霞;;一个基于双重尺度展开的重正化群雷诺应力二阶矩模型[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
7 杨可;徐胜金;;大速度梯度流动的湍流特性测量[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
8 安智勇;符松;;能量稳定理论计算湍流中的相干结构[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
9 王新军;罗纪生;;周期边界条件湍流场中流动特性的研究[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
10 张强;陆利蓬;;压力梯度作用下近壁湍流相干结构的相互作用[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾永霞;非平衡湍流雷诺应力弛豫复涡黏张量模型的实验研究[D];天津大学;2012年
2 刘薇;周期性扰动对壁湍流多尺度相干结构影响的实验研究[D];天津大学;2008年
3 葛铭纬;基于近壁相干结构的湍流减阻主动控制研究[D];清华大学;2011年
4 王龙;明渠水流相干结构的试验研究[D];清华大学;2009年
5 常跃峰;湍流边界层沟槽壁面减阻机理的实验研究[D];天津大学;2009年
6 王新军;转捩中“breakdown”的内在机理及周期湍流场中的涡粘系数[D];天津大学;2005年
7 肖红林;剪切修正的亚格子模型及其在湍流研究中的应用[D];天津大学;2009年
8 夏振炎;流向狭缝周期吹吸扰动控制壁湍流相干结构的实验研究[D];天津大学;2007年
9 张立;近壁剪切流动中湍斑及相干结构研究[D];南京航空航天大学;2003年
10 张解放;非线性波动模型的相干结构及其相互作用[D];上海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑞新;多尺度相干结构对尺度相似亚格子模型影响的实验研究[D];天津大学;2006年
2 姚菡;南海大气边界层湍流结构及输送特征[D];中国海洋大学;2011年
3 王小庆;湍流边界层雷诺应力和壁面脉动压强相对大尺度结构变形率的相位滞后[D];华中科技大学;2006年
4 叶辛欧文;紧密栅内非稳态流动行为的试验与数值研究[D];上海交通大学;2012年
5 杨宇;湍流边界层多尺度结构间歇性检测和控制的实验研究[D];天津大学;2004年
6 霍星;圆柱尾流雷诺应力与平均速度变形率空间弛豫效应的PIV测量[D];天津大学;2010年
7 田砚;壁面平行加热丝控制湍流边界层多尺度相干结构的实验研究[D];天津大学;2004年
8 刘云;流经柔性植物的明渠水流特性影响试验研究[D];河海大学;2006年
9 肖红林;槽道湍流的大涡模拟[D];天津大学;2004年
10 张晋;圆柱尾迹周期性流动结构对湍流边界层影响的实验研究[D];天津大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978