渦旋波流場的PIV測試及流動參數(shù)研究.pdf

1、本文利用PIV技術(shù)對渦旋波現(xiàn)象進(jìn)行了測試和研究,并對其流動特性參數(shù)進(jìn)行了計算和比較,主要內(nèi)容如下:建立了渦旋波流動的實驗測試裝置,在該裝置上產(chǎn)生了明顯的渦旋波流動.通過改變槽道中流體流動Re(Reynolds)數(shù)和St(Strouhal)數(shù)的大小,測量并分析了各參數(shù)下渦旋波流動的流場特性.研究發(fā)現(xiàn):在上下壁面處依次形成的旋渦,經(jīng)過一段時間后不斷長大,最后充滿整個槽道,反向流動時,又將旋渦從中心擠向相對壁面,使其迅速消失,該規(guī)律呈周期性變

2、化.固定Re數(shù),當(dāng)St數(shù)減小時,渦旋波流場中旋渦個數(shù)、旋渦尺寸和波長均增加,但渦心處的渦量和剪切應(yīng)變減小;St數(shù)一定,隨著Re數(shù)的增大,旋渦個數(shù)先增加后減小,渦心處的渦量和剪切應(yīng)變幾乎成正比關(guān)系增加.同時,本實驗還對不同高度和不同擴張方式的槽道分別進(jìn)行研究.研究發(fā)現(xiàn),槽道高度越小,越有利于形成渦旋波,且旋渦個數(shù)增多;槽道直角擴張方式相對于45°擴張方式,其槽道內(nèi)主導(dǎo)渦附近更易誘導(dǎo)出次生渦.本文對渦旋波的混合特性及機理也進(jìn)行了初步分析,并