高分子溶液壁湍流減阻機(jī)理的TRPIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、采用高時(shí)間分辨率粒子圖像測速技術(shù)(TRPIV)對(duì)回流式水槽中低濃度高分子聚合物溶液的減阻機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)自由來流速度分別為0.125m/s、0.145m/s、0.180m/s時(shí)的高分子溶液和純水的平板湍流邊界層速度矢量場的時(shí)間序列及其統(tǒng)計(jì)量的分析,討論了加入高分子聚合物對(duì)溶液平均速度剖面,雷諾應(yīng)力及湍流強(qiáng)度的影響。用流向速度分量的多尺度空間局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)、條件采樣和相位平均技術(shù)提取壁湍流多尺度相干結(jié)構(gòu)在噴射和掃掠階段的脈動(dòng)

2、速度、速度變形率、雷諾應(yīng)力、渦量等物理量的二維拓?fù)湫螒B(tài)。結(jié)果表明,在相同的來流速度情況下,高分子溶液的壁面摩擦阻力減小,對(duì)比高分子溶液在三個(gè)流速下的減阻率,發(fā)現(xiàn)隨著流速增大(雷諾數(shù)增大),高分子溶液的減阻率增大,由13.56％增大到29.67%;與純水相比,高分子溶液的緩沖層增厚,對(duì)數(shù)律外移,相同法向位置處的湍流強(qiáng)度和雷諾應(yīng)力減小。
　　對(duì)比高分子溶液和純水壁湍流相干結(jié)構(gòu)在噴射和掃掠階段的脈動(dòng)速度、速度梯度、速度變形率、展向渦量等