淹没射流流场结构的POD分析及空化云演化
发布时间：2021-09-29 09:29
利用时间分辨的粒子图像测速技术（TR-PIV）对淹没水射流流场进行测量,并对测量结果进行本征正交分解,提取含能大尺度涡结构,并采用高速摄影技术对产生空化的射流流场进行拍摄,研究发现:随着泵压增大,能量占比最高的前两阶模态中的大尺度涡结构变化较小,高阶模态中的大尺度涡结构差异较大,但涡旋向下游的发展规律相似;低压工况下流场中的低强度涡结构多样性较高压工况强;当泵压增大时,射流边界与环境水体间的剪切作用加剧,射流对周围流体的卷吸作用增强,高压工况下的空化云边界波动较为剧烈。
【文章来源】：工程热物理学报. 2019,40(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
TRIPN实验装置及喷嘴示意图
片状激光由双脉冲激光器经导光臂及片光镜组转换??产生，片光厚度为１?ｍｍ；示踪粒子类型为空心玻璃??球，平均直径为２０叫，密度为１．０５？１．１５?ｇ／ｃｍ３；测??量区域为从喷嘴出口沿轴线方向４０Ｄ，沿法线方向??３０Ｄ的矩形范围。??实验中所用的高速摄影系统由日本Ｏｌｙｍｐｕｓ公??司生产，主要由ＣＭＯＳ高速相机、移动显示器、ＬＥＤ??光源及移动存储卡组成，如图２所示，高速相机型??号为Ｉｓｐｅｅｄ?３，最高分辨率为１２８０ｘ１０２４像素，最大??采集帧速为１５０，０００?ｆｐｓ；镜头型号为Ｔｏｋｉｎａ?ＡＴ－Ｘ??ＰＲＯ?Ｍａｃｒｏ?１００?ｍｍ?Ｆ／２．８Ｄ；实验中所用采集帧速??为５０００?ｆｊＤＳ，每个工况采集３０００张图像。??Ｖｅｌｏｃｉｔｙ／国??ｍ＇ｓ＂＇?０?１２３４５６７８９?１０??（ａ）瞬时流场??
２０３８??工程热物理学报??４０卷??１．２光学测量系统??实验中所用的ＴＲ－ＰＩＶ系统由德国ＬａＶｉｓｉｏｎ公??司生产，主要由高强度双脉冲激光器、导光臂及片??光镜组、两台高频ＣＭＯＳ相机、同步控制器、水冷??系统及数据处理平台组成。激光器型号为Ｐｈｏｔｏｎ？??ｉｃｓ?ＤＭ３０－５２７ＤＨ，?最大能量为?７０?ｍＪ，?光波长为?５２７??ｎｍ；?ＣＭＯＳ?相机型号为?ＦＡＳＴＣＡＭ?Ｍｉｎｉ?ＵＸ?１００，最??的剪切作用较为强烈，局部环境水受到射流卷吸所??致１１２１。图３（ｂ）为时均流场的速度分布，可以看出射??流能董主要集中在核心区，在距离喷嘴较近处，射流??能保持良好的集束性，而后呈锥形向下游发展，根据??速度等值线可以看出，时均流场内的射流结构层次??清晰，不同速度层的相互扰动较小。??
本文编号：3413478
【文章来源】：工程热物理学报. 2019,40(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
TRIPN实验装置及喷嘴示意图
片状激光由双脉冲激光器经导光臂及片光镜组转换??产生，片光厚度为１?ｍｍ；示踪粒子类型为空心玻璃??球，平均直径为２０叫，密度为１．０５？１．１５?ｇ／ｃｍ３；测??量区域为从喷嘴出口沿轴线方向４０Ｄ，沿法线方向??３０Ｄ的矩形范围。??实验中所用的高速摄影系统由日本Ｏｌｙｍｐｕｓ公??司生产，主要由ＣＭＯＳ高速相机、移动显示器、ＬＥＤ??光源及移动存储卡组成，如图２所示，高速相机型??号为Ｉｓｐｅｅｄ?３，最高分辨率为１２８０ｘ１０２４像素，最大??采集帧速为１５０，０００?ｆｐｓ；镜头型号为Ｔｏｋｉｎａ?ＡＴ－Ｘ??ＰＲＯ?Ｍａｃｒｏ?１００?ｍｍ?Ｆ／２．８Ｄ；实验中所用采集帧速??为５０００?ｆｊＤＳ，每个工况采集３０００张图像。??Ｖｅｌｏｃｉｔｙ／国??ｍ＇ｓ＂＇?０?１２３４５６７８９?１０??（ａ）瞬时流场??
２０３８??工程热物理学报??４０卷??１．２光学测量系统??实验中所用的ＴＲ－ＰＩＶ系统由德国ＬａＶｉｓｉｏｎ公??司生产，主要由高强度双脉冲激光器、导光臂及片??光镜组、两台高频ＣＭＯＳ相机、同步控制器、水冷??系统及数据处理平台组成。激光器型号为Ｐｈｏｔｏｎ？??ｉｃｓ?ＤＭ３０－５２７ＤＨ，?最大能量为?７０?ｍＪ，?光波长为?５２７??ｎｍ；?ＣＭＯＳ?相机型号为?ＦＡＳＴＣＡＭ?Ｍｉｎｉ?ＵＸ?１００，最??的剪切作用较为强烈，局部环境水受到射流卷吸所??致１１２１。图３（ｂ）为时均流场的速度分布，可以看出射??流能董主要集中在核心区，在距离喷嘴较近处，射流??能保持良好的集束性，而后呈锥形向下游发展，根据??速度等值线可以看出，时均流场内的射流结构层次??清晰，不同速度层的相互扰动较小。??
本文编号：3413478
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