流動現(xiàn)象是自然界的常見的物理現(xiàn)象,流體作用在飛機(jī)、輪船以及汽車等運(yùn)動的物體周圍時形成邊界層。表面摩擦阻力主要存在于湍流邊界層中。對湍流邊界層的結(jié)構(gòu)和發(fā)生機(jī)理的研究,有助于控制湍流邊界層,減少邊界層的表面摩擦阻力,進(jìn)而節(jié)約大量的能源損耗。平均湍動能耗散率是湍流中一個十分重要的物理量。平均湍動能耗散率在湍流模型的建立、發(fā)展及測試湍流理論可行性中扮演重要角色。湍流邊界層粘性底層中,縱向速度梯度均方值（7）（8）2?u?y在平均湍動能耗散率?中占了80%的比重。因此,縱向速度梯度均方值常被人們用來估算湍流邊界層近壁面耗散率的大小。平行熱線探針能夠相對精確的測量縱向速度梯度均方值。但是平行熱線探針過于靠近會引起電磁噪音,其間距過大則會降低空間分辨率。因此選擇合適的平行熱線探針之間的測量間距成為了新的難題。本文使用變間距平行熱線探針對平板湍流邊界層中的縱向速度梯度進(jìn)行測量,并研究平行熱線的縱向間距對縱向速度梯度的影響以及找出平行熱線探針測量縱向速度梯度的最佳間距范圍。本文選擇在邊界層中的不同位置測量縱向速度梯度,平行熱線探針的間距從0.2 mm變化到3.1 mm。利用流向和縱向速度梯度的均方值對平... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的目的及意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 湍流邊界層的發(fā)展
        1.2.2 邊界層控制的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 湍流尺度理論的發(fā)展
        1.2.4 湍流耗散率的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 風(fēng)洞
        2.2.2 熱線風(fēng)速儀
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.1 平板
        2.3.2 可變間距平行熱線裝置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 湍流邊界層縱向梯度的測量
    3.1 引言
    3.2 湍流邊界層數(shù)據(jù)測量
    3.3 測量熱線到壁面的距離
        3.3.1 全站儀測距的實(shí)驗(yàn)方案
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)方案的驗(yàn)證
        3.3.3 全站儀測量結(jié)果
        3.3.4 線性區(qū)假設(shè)估算壁面位置
    3.4 湍流邊界層速度測量結(jié)果的對比驗(yàn)證
        3.4.1 湍流邊界層的參數(shù)
        3.4.2 速度型的對比
        3.4.3 速度均方根值的對比
        3.4.4 速度偏度的對比
    3.5 變間距實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析
        3.5.1 耗散尺度的估算
        3.5.2 縱向速度梯度隨間距變化結(jié)果分析
        3.5.3 相關(guān)系數(shù)法估算縱向速度梯度結(jié)果分析
        3.5.4 流向速度梯度的結(jié)果分析
        3.5.5 用速度梯度重構(gòu)耗散率的結(jié)果分析
        3.5.6 縱向速度梯度的能譜分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 湍流邊界層振動減阻的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 振動減阻的實(shí)驗(yàn)裝置
    4.3 振動減阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        4.3.1 表面摩擦阻力的測量
        4.3.2 邊界層各統(tǒng)計(jì)量的分布
        4.3.3 縱向速度梯度分布
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3687476