角区湍流场的实验研究

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该文使用的六线涡量探头,能一次测得两个涡量分量ω<,x>和ω<,y>或ω<,x>和ω<,z>以及三个瞬时速度分量u,v和w.该探头的测量能提供足够好的空间分辨率,达到泰勒(Taylor)尺度的量级.应用我们研制的热线探头对上述的流场进行了八个断面的测量,对采集的时间序列数据取平均后可以得出平均流向涡量ω<,x>、横向涡量ω<,z>、展向涡量ω<,y>和相应的脉动量,同时还可以得到三个平均速度分量u、v和w和相应的脉动量以及相应的速度梯度,拟涡能(enstrophy)以及螺旋量(helicity),在我们的实验中还可以得出了雷诺应力(uv,uv)和湍动能分布等有关数据.通过上面的实验研究和数据分析可以得到以下结论:1)北京大学湍流研究国家重点实验室研究开发的多线涡量热线探头,在湍流测量研究上在技术上是可靠的;2)在角区流动的实验研究中能够准确地测出流向涡量,横向涡量,展向涡量,雷诺应力,湍动能和拟涡能以及螺旋量等参量;3)通过对实验测量值的分析研究,发现流向涡量,在三个涡量分量中占主要优势,而其主要贡献又来自θw/θy,在角区顺压梯度局部区域,横向涡量的影响也较大,对能量耗散的贡献较大.
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