水平直管道中气体-颗粒两相流实验研究
使用多普勒激光测速仪测量了水平直管道中气体一颗粒两相流动的流场。实验中,采用三维粒子动态分析仪(Particle Dynamics Analyzer)测量了粒径在0-100μm玻璃微珠的时均速度和脉动速度分布,颗粒相的体积分数在10^-4~10^-5之间。实验结果表明,即使在粒径范围为100μm以下的颗粒,其在气相流场中的存在仍然会引起湍流流场结构的改变,实验还观察到气体一颗粒两相流动的湍流强度会随粒径的减小而增加。而且其脉动速度的分布将会在壁面附近出现脉动和随机分布的特征。
立方体周围湍流场特征状态数值模拟
使用κ-ε模型对较高雷诺数下垂直凸壁立方体周围的流场特征进行了流体动力学特征的三维数值模拟,并与已有支献中的实验结果进行了比较,得到与其相似的流动形式,计算结果说明现有计算流体力学软件具有对工程实际问题进行定性分析的能力,并指出改进预示结果应采取的措施,即使用准稳态边界条件下的模型计算结果,更接近实际情况,同时该计算结果对于各种建筑物的风压计算有实际参考价值.
内嵌式蒙皮散热器气动阻力影响研究
目的开展内嵌式蒙皮散热器对小型飞行器气动阻力影响研究,探明气动阻力产生的原因及影响因素。方法利用数值仿真技术,对气动阻力增大的诱因进行理论分析,分别研究蒙皮散热器引流口半径、导流口半径和翅片厚度等结构参数对飞行器气动阻力及散热性能的影响,进而平衡蒙皮散热器散热能力和飞行器气动阻力等设计指标。结果配置蒙皮散热器为电子设备提供热沉会导致小型飞行器气动阻力增大,原因是配置散热器诱导产生了额外的压差阻力和摩擦阻力。结论增大引流口、导流口半径可减小压差阻力,增加翅片厚度,则可减小摩擦阻力,进而减小飞行器气动阻力。增加翅片厚度,可使气动阻力减少20%以上,同时也会导致传热性能的显著降低,增大引流口、导流口半径则可在一定程度促进传热。
湍流强度对桥梁断面气动力特性的影响
桥梁结构处于大气边界层中,由于断面外形复杂、折点较多,其绕流常呈现复杂的流动分离和再附着状态,应评估来流湍流对桥梁断面气动特性的影响。基于节段模型测压风洞试验,获取了均匀流场和3种格栅湍流场下模型表面平均和脉动压力分布,评估了桥梁断面气动力特性的改变,分析了不同风场下断面流动分离再附着的变化。研究发现湍流显著改变桥梁断面前缘(特别是零度和正攻角时上表面和负攻角时下表面)的分离和再附着特性,进而影响桥梁整体断面的气动力特性;随着湍流强度增加,前缘分离点的平均压力系数的幅值增大,而再附着点向上游移动;湍流强度对分离和再附着的影响程度随着风攻角的增大而变得显著;三分力系数在小风攻角时受湍流强度影响较小,在大风攻角下湍流强度的影响较大,变化的主要原因是断面前缘的压力分布变化。
湍流边界层的湍流参数测量和研究
利用DANTEC三维激光多普勒测速仪对水槽壁面边界层的湍流参数进行了测量和分析,并与经典实验曲线做了比较,同时就摩擦速度的计算与涡粘系数的分布曲线展开了讨论。
转捩和湍流研究的最新进展
湍流和转捩研究是流体物理中最重要的基本问题,近年来在这方面的研究采用不同的方法(理论方法,实验方法,数值方法)取得一系列重要进展,本文介绍亚谐共振理论,二次失稳理论,非线性自相互作用理论(非亚谐共振)PSE模拟等转捩理论;CSsolitons发现的实验事实,湍流边界层中的Bursting过程的描述等近年来湍流和转捩研究最重要的进展。Kachanov和作者的发现为物理建立从层流通向湍流的道路提供了重
跨声速风洞扩散段数值模拟
运用时间相关的全隐AF方法,计算二维及轴对称亚声速高速扩散段内流场。流动控制方程使用全N-S方程,湍流模选择了Baldwin-Lomax代数流模型,和两层k-ε二方程模型。
应用三维粒子动态分析仪测量三分支联接流场
应用三维粒子动态分析仪(3D-PDA)测得了矩莆截面三分支联接的三维速度分布。在测量中,经过理论分析与对比试验,选择了蚊香烟雾作为散射粒子。实验结果表明,在只有支管进气的情况下,在总管的封闭端和支管下游总管壁面处产生了回流;以及敢流从支管进入总管后由于截面扩张在总管横截面上所诱发的二次流,并且二次流现象只发生在支管下游附近的总管横截面上。
高强驻波声场中的湍流
反射端声压级高于140dB以后驻波管中的声流结构会发生明显变化。利用流动显示和LDV(Laser Doppler Velocimetry)技术对该问题进行了实验研究。流动显示结果表明,在160dB左右的高强驻波声场中随着旋涡结构的合并、破裂等现象的出现,声致流动有明显的湍流特性。LDV测量结果显示,随着驻波管中声压级的提高,一些测点的速度频谱明显加宽,出现高频速度脉动,而另一些点的速度频谱则没有显著变化。径向湍流强度测量结果显示,此时管中流动已是复杂的三维结构,而非轴对称的二维结构。
湍流标度律的实验测量
实验测量了射流与圆柱尾流纵、横向的湍流速度脉动,计算了这两种方向的湍流速度结构函数的标度规律。结果表明,横向的湍流速度脉动比纵向有着更大的间歇性,这支持目前已有的一些关于均匀各向同性湍流的实验测量和数值计算的结果,而与另一些文献报道不同。此外,还对纵、横向湍流速度结构函数标度律的S-L模型进行了一些分析。