非平衡湍流雷諾應(yīng)力弛豫復(fù)渦黏張量模型的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用熱線測(cè)速技術(shù)（HWA）和粒子圖像測(cè)速技術(shù)（PIV）對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)調(diào)制雷諾應(yīng)力和非平衡湍流雷諾應(yīng)力渦黏模型的時(shí)——空弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用熱線測(cè)速技術(shù)，對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)調(diào)制雷諾應(yīng)力與速度變形率的時(shí)域弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；用層析TRPIV和二維TRPIV技術(shù)對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)調(diào)制雷諾應(yīng)力與速度變形率的空間弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；最后采用二維TRPIV技術(shù)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)引起的周期變化非平衡湍流場(chǎng)中雷諾應(yīng)力與速度變形率的時(shí)——空弛豫效

2、應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　用熱線測(cè)速技術(shù)，對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)調(diào)制雷諾應(yīng)力與速度變形率的時(shí)域弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用IFA-300恒溫?zé)峋€風(fēng)速儀、平行絲熱線探針和X型雙絲熱線探針，以高于湍流最小時(shí)間尺度的分辨率，精細(xì)測(cè)量了風(fēng)洞中壁湍流不同法向位置處速度變形率和對(duì)應(yīng)位置的雷諾應(yīng)力。應(yīng)用時(shí)間局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)概念對(duì)流向速度信號(hào)進(jìn)行多尺度分解，以流向速度分量的局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)的局部極值作為特征量檢測(cè)壁湍流相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)的噴射和掃掠過(guò)程。

3、用相位平均技術(shù)提取相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)時(shí)調(diào)制雷諾應(yīng)力以及速度變形率的相位平均波形。應(yīng)用互相關(guān)技術(shù)計(jì)算了調(diào)制雷諾應(yīng)力分量與速度變形率分量之間的時(shí)間相位?；诶碚撋媳谕牧飨喔山Y(jié)構(gòu)弛豫渦黏模型對(duì)渦黏系數(shù)的分析，研究了相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)過(guò)程中調(diào)制雷諾應(yīng)力分量與速度變形率分量之間的時(shí)間弛豫效應(yīng)。
　　用層析TRPIV和二維TRPIV技術(shù)對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)調(diào)制雷諾應(yīng)力與速度變形率的空間弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用二維TRPIV測(cè)量了水槽中壁湍流流向-法向平面內(nèi)

4、二維速度分量空間分布的時(shí)間序列，用三維層析TRPIV技術(shù)測(cè)量了壁湍流三維速度場(chǎng)空間分布的時(shí)間序列信號(hào)。應(yīng)用空間局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)概念對(duì)測(cè)量所獲得的速度分量進(jìn)行多尺度分解，以流向速度分量的局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)的局部極值作為特征量檢測(cè)壁湍流相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)的噴射和掃掠過(guò)程。應(yīng)用空間相位平均技術(shù)提取相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)時(shí)調(diào)制雷諾應(yīng)力分量和速度變形率分量的空間相位平均拓?fù)湫螒B(tài)。發(fā)現(xiàn)調(diào)制雷諾應(yīng)力分量與對(duì)應(yīng)的速度變形率分量的空間分布具有空間相位的不同步性。<

5、br>　　采用二維TRPIV技術(shù)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)引起的周期變化非平衡湍流場(chǎng)中雷諾應(yīng)力與速度變形率的時(shí)空弛豫效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。用二維TRPIV測(cè)量了低速軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部葉片60％跨度處壓力面與吸力面，以及風(fēng)機(jī)出口徑向平面的速度場(chǎng)空間分布。應(yīng)用周期相位平均技術(shù)提取軸流風(fēng)機(jī)湍流場(chǎng)中不同時(shí)空相位雷諾應(yīng)力分量與速度變形率分量的周期相位平均形態(tài)，研究?jī)烧叩臅r(shí)空演化過(guò)程；應(yīng)用互相關(guān)技術(shù)研究了兩者之間的時(shí)空弛豫相位關(guān)系。發(fā)現(xiàn)雷諾應(yīng)力分量與速度變形率分量的極值發(fā)