研究各向同性紊流的運(yùn)動發(fā)展過程對認(rèn)識普通紊流的運(yùn)動規(guī)律具有重要意義。本文建立了一套先進(jìn)的大尺度橫向振動格柵紊流試驗(yàn)系統(tǒng),對于大尺度水箱中各向同性紊流的特性及空間發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)及分析。采用了兩種試驗(yàn)方案,第一種方案進(jìn)行了較大范圍的測量,布置了三個測量高度,每個測量高度布置三個窗口,總計(jì)9個窗口;第二種方案進(jìn)行了小范圍的精密測量,在已確定的各向同性紊流區(qū)內(nèi)布置一個窗口。通過實(shí)測資料和理論分析,對各向同性紊流的特性開展了詳細(xì)研究。得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:（1）本文建立的振動格柵系統(tǒng)產(chǎn)生的近似各向同性紊流符合高斯分布,具有較強(qiáng)的隨機(jī)性;（2）確定了大尺度橫向振動格柵系統(tǒng)生成近似各向同性紊流的區(qū)域,集中于格柵的中部;（3）在各向同性紊流區(qū)內(nèi),包括流速、剪應(yīng)力、紊動強(qiáng)度在內(nèi)的物理量保持較高的穩(wěn)定性與各向同性;功率譜滿足-5/3次冪的衰減性;長度積分尺度及時(shí)間積分尺度均距格柵距離的增加而線性增加,并且兩種積分尺度的大小均依賴于格柵的尺寸與格柵的開孔尺寸;振動格柵產(chǎn)生的近似各向同性紊流對振動頻率與振幅等參數(shù)有較強(qiáng)的依賴性;（4）對前人所得的各向同性紊流區(qū)中紊動強(qiáng)度公式進(jìn)行了系數(shù)與指數(shù)的修正,得到了... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 紊流的研究方法
    1.3 各向同性紊流的統(tǒng)計(jì)理論
    1.4 格柵紊流
        1.4.1 格柵紊流的生成方法
        1.4.2 各向同性紊流的測量方法
        1.4.3 各向同性紊流的應(yīng)用
    1.5 主要研究內(nèi)容
第二章 設(shè)備研發(fā)
    2.1 水箱系統(tǒng)
    2.2 振動格柵系統(tǒng)
    2.3 PIV測量系統(tǒng)
    2.4 小結(jié)
第三章 各向同性紊流的數(shù)據(jù)處理方法
    3.1 紊流隨機(jī)過程的描述方法
        3.1.1 流速概率密度
        3.1.2 流速均值
        3.1.3 相關(guān)性
    3.2 紊流隨機(jī)過程的譜分析
        3.2.1 傅里葉變換
        3.2.2 功率譜
    3.3 格柵紊流隨機(jī)過程概化
        3.3.1 均方根流速
        3.3.2 紊動強(qiáng)度
        3.3.3 剪應(yīng)力
    3.4 小結(jié)
第四章 各向同性紊流的統(tǒng)計(jì)特性
    4.1 試驗(yàn)方案
        4.1.1 測量區(qū)域
        4.1.2 測量參數(shù)
        4.1.3 樣本數(shù)量選擇
    4.2 格柵紊流的隨機(jī)性檢驗(yàn)
    4.3 格柵紊流的統(tǒng)計(jì)特性
        4.3.1 均方根流速
        4.3.2 剪切應(yīng)力
        4.3.3 時(shí)間尺度
        4.3.4 長度尺度
    4.4 小結(jié)
第五章 格柵振動頻率和振幅對統(tǒng)計(jì)特性的影響
    5.1 試驗(yàn)方案
        5.1.1 測量區(qū)域
        5.1.2 測量參數(shù)
    5.2 頻率的影響
    5.3 振幅的影響
    5.4 紊動強(qiáng)度公式
    5.5 小結(jié)
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 本文的不足與研究展望
        6.2.1 本文的不足
        6.2.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]各向同性均勻湍流近壁結(jié)構(gòu)及泥沙起動[J]. 劉春嶸,呼和敖德.  海洋工程. 2003(03)
[2]天然河流中大尺度紊動結(jié)構(gòu)的觀測分析與雷諾應(yīng)力計(jì)算[J]. 鄧聯(lián)木,葉閩,王道增.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 2001(02)



本文編號：3633075