流向狭缝周期吹吸扰动控制壁湍流相干结构的实验研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sznzhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在壁湍流中引入空间展向周期分布的流向狭缝周期吹吸射流,利用局部周期吹吸扰动对壁湍流相干结构进行控制。用热线风速仪对受扰前后湍流边界层的脉动速度信号进行测量,综合采用概率统计平均、付立叶变换、条件采样、子波和子波包变换等技术对壁湍流速度信号进行分析,研究吹吸扰动对壁湍流相干结构、能谱、间歇性的影响以及壁湍流中基本流场的变化规律。 提出多尺度关联的子波系数局部极值和子波系数多尺度自相关函数辨识壁湍流相干结构的方法,发现缓冲层相干结构的速度脉动较外区更剧烈,壁湍流相干结构在时空分布中呈多尺度特征;提出采用子波包提取脉动速度信号中扰动成分的方法,结果显示该方法较FFT数字滤波法更准确;运用高阶消失矩子波函数进行子波湍谱分析,可以有效减少湍谱能量泄漏,提高湍流信号谱分析的准确性。 通过子波变换与VITA条件采样法等多种检测方法的比较,发现施加吹吸扰动使得缓冲层内最大含能尺度的湍流相干结构的强度明显降低,抑制了壁湍流的猝发过程,延长了平均猝发间隔,减少了猝发的数量和强度,使相干结构的条件平均波形和子波重构脉动速度波形的幅值明显降低,说明该方法是控制壁湍流相干结构的一种有效方法。 通过湍谱分析,发现壁湍流惯性子区的波数范围与法向位置有关。随着法向位置靠近壁面,壁湍流惯性子区的波数范围向高波数区移动,能谱逐渐偏离均匀各向同性湍流的-5/3次幂。从提取的壁湍流相干结构脉动速度波形上看,缓冲层相干结构速度脉动较外区更剧烈。 通过子波谱和最大熵谱法分析吹吸扰动对湍流能谱的影响,发现施加的低频吹吸扰动改变了壁湍流各尺度湍流相干结构的能量分布,含能最大的相干结构能量损失最多,小尺度湍流结构的能量有所增加。扰动在对数层外区的影响迅速消失,湍流能谱恢复到扰动前的状态。 对加扰前后壁湍流小尺度结构的间歇性研究发现,惯性子区的标度指数比耗散区的标度指数小。缓冲层的标度指数与线性标度律偏差很大,显示出较强的奇异性,对数层及外区标度指数逐渐接近均匀各向同性湍流的状态。吹吸扰动使缓冲层内小尺度湍流结构的标度指数下降,间歇性进一步增强。
其他文献
目的 探讨原发性肝癌患者的血清甲胎蛋白检测方式及临床价值.方法 选取本院2018年3月~2019年3月期间收治的40例原发性肝癌患者,同时选取同期收治的正常体检者40例,对两组患者
目的 探讨分析信必可都保对阻塞性睡眠呼吸暂停合并重度慢阻肺患者疗效影响.方法 选取2018年1月~2019年5月在本院收治的86例阻塞性睡眠呼吸暂停合并重度慢阻肺患者,将所有患者
乱剪乱画在瑞土许多家庭中,各式各样的玩具和儿童读物都放在孩子能拿到的地方,墙上、门上贴满了孩子们的“美术”作品.看见孩子在墙上乱画、用嘴咬玩具、拿剪刀在书本、衣服
功能梯度材料作为一种新型的可设计性非均匀复合材料已被广泛应用于现代科技和工业领域,其结构常服役于机械冲击或高温热冲击等超常工作环境中。热冲击过程中,由于温度的急剧变
九七年我国铁路提速以后,现场测试中发现:客车过桥时,当速度为160km/h左右时,对于长编组列车,由于后续车辆的连续作用,32m下承钢板梁出现竖向共振现象;货车过桥时(尤其是空货车过桥
作为一种可以同时获得流动速度的大小、方向、以及总压和静压的气动测量装置,七孔探针能够被广泛应用于各种大角度的流动测量。但是目前七孔探针作为流场测试装置并没有相应
本文以负载周期性交化而转速基本不变类负载的轻载调压节能控制器为研究对象。研究了以异步电动机的调压节能原理、控制策略、触发脉冲的选择、调压过程振荡现象的原因、解决
本文将Scanlan非定常气动力模型引入机翼颤振分析中,为大展弦比机翼的颤振计算提供一种较为精确和相对简单的非定常气动力模型。文中提出了一种新的节段模型颤振导数识别方法
随着国家经济建设的发展,隧道、边坡以及地下空间的开发利用越来越受到人们的重视,尤其是国家在西部大开发的建设中,越来越多的大型水电站已经或即将开工建设,随之而来的各种工程
随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置的日益广泛应用,谐波所造成的危害也日趋严重,谐波抑制和无功补偿已成为一个热门问题。采用有源滤波器是当前谐波抑制和无功补偿的一个重要趋势。其关键技术之一是谐波和无功电流检测,尤其是检测的准确性和实时性对补偿效果有很大的影响。本文对单相电路的有功电流分离法进行了深入研究,提出了一种无锁相环的单相电路谐波与无功电流检测法。理论分析和仿真验证表明,该方法可以准确