横向振动格栅紊流紊动特性试验

发布时间：2017-10-01 03:18

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【摘要】：建立了一套大尺度格栅紊流试验系统,格栅进行有别于传统垂向模式的横向振动,采用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)测量流速。对瞬时流速的检验表明,该系统产生的紊流场具有较强的随机性和统计规律性。均方根流速在格栅片附近变化较大,在两片格栅中间处趋于稳定,纵向均方根流速明显大于垂向均方根流速,二者比值在1.5~2.0之间,接近天然明渠紊流。雷诺应力在距格栅越近处波动越大,随着距格栅距离的增加而减小,至两片格栅中间处雷诺应力基本为0。时间和长度积分尺度在格栅片处最小,随着距格栅距离的增加而线性增加,至两片格栅中间处达到最大值。流速能谱呈现Kolmogorov理论的-5/3次方规律。本系统生成的紊流场的统计规律与传统的垂向振动格栅紊流较为一致,但纵向和垂向的紊动强度更接近实际,为后续紊流中泥沙和污染物等运动机理的研究奠定了基础。
【作者单位】： 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心;重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室;长江重庆航运工程勘察设计院;
【关键词】： 格栅紊流 横向振动 紊动特性 粒子图像测速
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51209241) 交通运输部应用基础研究资助项目(2014329814310)~~
【分类号】：TV131.21
【正文快照】： 格栅紊流一般被称为近似各向同性紊流,是研究复杂紊流及相关物质输运的基础[1-2]。实验室内格栅紊流的生成方法有固定格栅法和振动格栅法两种[2]。固定格栅法不易控制且衰减较快,可供观测的时间较短。振动格栅法通过单片或者多片格栅在水箱内做垂直于格栅平面方向的振动,在格

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本文编号：952019