飞盘漩涡稳定性的理论和实验研究

发布时间：2024-04-08 05:37

　　结合流体力学及流体动力学的相关内容,研究飞盘漩涡产生的原因和机理,探讨影响漩涡运动和稳定性的相关参量,进一步通过实验对其进行验证.结果表明,圆盘直径越大,漩涡越稳定;拨水速度达到特定值,漩涡越稳定;圆盘入水深度越大,漩涡越稳定;对于同一个圆盘,池水越深,漩涡越稳定;漩涡能量衰减形式为指数衰减.

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【部分图文】：

图1飞盘漩涡图示Fig.1Frisbeevortexdiagram

越小，存在一个特定的v使漩涡达到稳定状态.与理论分析较吻合.表1d对漩涡稳定性影响的实验数据Tab.1Effectofthedonvortexstabilityt/s第i次圆盘椭圆盘d1d2d3ab15006353195125212812772127873147727812210....

图2漩涡持续时间t与圆盘直径d的关系Fig.2Relationshipbetweenvortexdurationtanddiscdiameterd

涡实验的实验分析在以下的实验分析过程中衡量漩涡稳定性的2个物理量分别采用漩涡运行距离和漩涡运行时间.2.1圆盘直径对漩涡稳定性的影响固定圆盘拨水速度v、圆盘浸水深度l、水池深度h等因素不变，选用不同d（d1=25.3cm，d2=15cm，d3=12cm）的圆盘和一椭圆盘（长轴a=....

图3漩涡移动距离s与拨水速度v的关系Fig.3Relationshipbetweenvortexmovingdistancesandwaterdrawingspeedv

式实验数据如表5所示.角速度平方ω2与时间的关系如图5所示.表3圆盘不同浸水深度l对漩涡稳定性影响的实验数据Tab.3Effectofdifferentimmersiondepthlonvortexstabilityl/cms/cms平/cm4.002.362.382.392.4....

图4圆盘浸水深度l与漩涡稳定性的关系Fig.4Relationshipbetweendiskimmersiondepthlandvortexstability

2.3l对漩涡稳定性的影响固定d(=25.3cm)、v、h不变，以不同的深度l插入水中，记录漩涡运行的距离，多次实验进行比较.圆盘不同l对漩涡稳定性影响的实验数据如表3所示.l与漩涡稳定性的关系如图4所示.可以看出，漩涡的稳定性与l线性相关.在一定限度内，l越深，s越大，漩涡越稳....

本文编号：3948563