近距離下射流沖擊平板PIV實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-01 09:40
運(yùn)用時(shí)間分辨粒子成像測速系統(tǒng)(time-resolved particle image velocimetry, TR-PIV)對(duì)近距離下射流沖擊平板時(shí)的流場進(jìn)行了直接測量,通過對(duì)兩個(gè)正交的平面流場開展測量,揭示了沖擊距離和雷諾數(shù)對(duì)射流間隙內(nèi)三維流動(dòng)特征及渦系結(jié)構(gòu)演化規(guī)律的影響.結(jié)果表明:射流間隙存在三種典型的渦系結(jié)構(gòu),分別為雙渦環(huán)模式、單渦環(huán)模式和卷吸模式,但在大流量湍流狀態(tài)下,射流可能會(huì)沖破渦環(huán),形成隨機(jī)的高速出流,各流動(dòng)模式的出現(xiàn)主要與射流流態(tài)及壁面約束作用有關(guān).運(yùn)用渦量分析對(duì)三種典型渦系結(jié)構(gòu)的能量傳遞和損失特性進(jìn)行了比較.結(jié)果表明:近距離沖擊時(shí),射流的能量通過渦環(huán)模式向外傳遞.在雙渦環(huán)模式下,兩個(gè)渦環(huán)的旋向相反,端面的約束作用使得兩個(gè)渦環(huán)都被嚴(yán)格約束在射流棒端面之內(nèi),且一次渦環(huán)強(qiáng)度顯著大于二次渦環(huán)強(qiáng)度.最后,運(yùn)用本征正交分解方法對(duì)射流間隙內(nèi)的流動(dòng)模態(tài)及其能量分布進(jìn)行了分析.單渦和雙渦模式前十階模態(tài)分析結(jié)果表明:能量脈動(dòng)在較低階時(shí)即以配對(duì)的模式出現(xiàn),這表明一次渦環(huán)與二次渦環(huán)均具有良好的對(duì)稱性,同時(shí)在雙渦模式中,一次渦環(huán)是占主導(dǎo)作用的大尺度流動(dòng)結(jié)構(gòu).卷吸模式的前三階模態(tài)分析表明:射...
【文章頁數(shù)】:12 頁
【文章目錄】:
引言
1 實(shí)驗(yàn)裝置
1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷拇_定
1.2 測量工況及測量平面
1.3 PIV流場測量系統(tǒng)
2 流場分析
2.1 沖擊距離的影響
2.2 雷諾數(shù)的影響
3 渦量分析
4 POD分析
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主動(dòng)射流控制水翼空化的數(shù)值模擬與分析[J]. 王巍,唐滔,盧盛鵬,張慶典,王曉放. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]水中高壓脈動(dòng)氣泡水射流形成機(jī)理及載荷特性研究[J]. 李帥,張阿漫,韓蕊. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于速度梯度張量特征值的陷窩內(nèi)旋渦分析[J]. 劉靜,李杰,張恒. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]基于PIV技術(shù)分析顆粒在湍流邊界層中的行為[J]. 高天達(dá),孫姣,范贏,陳文義,軒瑞祥. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]劈縫射流尾跡特征的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚世傳,施鎏鎏,黃春光,陳榴,戴韌. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]基于SST-DDES方法的孤立氣膜孔流動(dòng)研究[J]. 王鵬. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2018(02)
[7]基于圖像分析的射流擴(kuò)散試驗(yàn)裝置研制及應(yīng)用[J]. 丁濤,張瑞芬,應(yīng)承希,何默為,宋青青. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]壓敏漆測壓在低速射流撞擊壁面的應(yīng)用研究[J]. 吳迪,馮立好,王晉軍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]圓孔射流近場湍流特性DNS與RANS模擬的對(duì)比研究[J]. 王雄,李德波,羅坤. 能源工程. 2010(05)
[10]超聲速中等欠膨脹沖擊射流的渦聲關(guān)系研究[J]. 崔新光,姚朝暉,張錫文. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
本文編號(hào):3654001
【文章頁數(shù)】:12 頁
【文章目錄】:
引言
1 實(shí)驗(yàn)裝置
1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷拇_定
1.2 測量工況及測量平面
1.3 PIV流場測量系統(tǒng)
2 流場分析
2.1 沖擊距離的影響
2.2 雷諾數(shù)的影響
3 渦量分析
4 POD分析
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主動(dòng)射流控制水翼空化的數(shù)值模擬與分析[J]. 王巍,唐滔,盧盛鵬,張慶典,王曉放. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]水中高壓脈動(dòng)氣泡水射流形成機(jī)理及載荷特性研究[J]. 李帥,張阿漫,韓蕊. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于速度梯度張量特征值的陷窩內(nèi)旋渦分析[J]. 劉靜,李杰,張恒. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]基于PIV技術(shù)分析顆粒在湍流邊界層中的行為[J]. 高天達(dá),孫姣,范贏,陳文義,軒瑞祥. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]劈縫射流尾跡特征的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚世傳,施鎏鎏,黃春光,陳榴,戴韌. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]基于SST-DDES方法的孤立氣膜孔流動(dòng)研究[J]. 王鵬. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2018(02)
[7]基于圖像分析的射流擴(kuò)散試驗(yàn)裝置研制及應(yīng)用[J]. 丁濤,張瑞芬,應(yīng)承希,何默為,宋青青. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]壓敏漆測壓在低速射流撞擊壁面的應(yīng)用研究[J]. 吳迪,馮立好,王晉軍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]圓孔射流近場湍流特性DNS與RANS模擬的對(duì)比研究[J]. 王雄,李德波,羅坤. 能源工程. 2010(05)
[10]超聲速中等欠膨脹沖擊射流的渦聲關(guān)系研究[J]. 崔新光,姚朝暉,張錫文. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
本文編號(hào):3654001
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