11610.20mm玻璃球床流動轉(zhuǎn)捩的微距piv實(shí)驗(yàn)研究

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：20mm玻璃球床流動轉(zhuǎn)捩的微距PIV實(shí)驗(yàn)研究英文題目英文題目：ExperimentalStudyofflowtransitioninMacroPIV20mmglassballbed學(xué)位類學(xué)位類別：工程碩士研究生姓研究生姓名：賈宇鵬學(xué)號：學(xué)號：2014022339學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：動力工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：鄭坤燦職稱職稱：教授2016年6月7日分類號：分類號：O35O35密級：級：公開公

2、開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要社會的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步以及近代多種新型材料的出現(xiàn)，能源、化工、航空航天、燃燒、散熱等技術(shù)的進(jìn)步等，都涉及到多孔介質(zhì)材質(zhì)選取以及其介質(zhì)內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)特性的研究。這些研究因?yàn)槎嗫捉橘|(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，有一定的難度，近代以來一直沒有很大的進(jìn)步。而流動問題是研究多孔介質(zhì)內(nèi)部傳熱傳質(zhì)問題的基礎(chǔ)，故對多孔介質(zhì)內(nèi)流體流動特性的深入廣泛研究具有重要的意義。目前對

3、多孔介質(zhì)內(nèi)流體流態(tài)特性的研究多數(shù)在于實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，之后通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)其流動特點(diǎn)和規(guī)律。然而，由于各研究者的研究條件和研究環(huán)境（比如邊界層的光滑度、溫度、外部震動、聲音等）因素的影響，形成了不同的研究者在不同的實(shí)驗(yàn)條件下得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論差別很大，導(dǎo)致該領(lǐng)域的研究一直停滯不前。本次研究在實(shí)驗(yàn)設(shè)備中添加高精度壓差計(jì)和微距PIV鏡頭。結(jié)合微距PIV技術(shù)，對隨機(jī)排列的玻璃球多孔介質(zhì)中隨雷諾數(shù)遞增的過程中的流體流動機(jī)制進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并記

4、錄數(shù)據(jù)。之后再利用Tecplot軟件對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對比分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)流動雷諾數(shù)很低時(shí)，多孔介質(zhì)孔隙內(nèi)的流體處于平穩(wěn)流動狀態(tài)，宏觀上，流體整體沿流動的大趨勢方向流動。在雷諾數(shù)為145.80時(shí)首次出現(xiàn)了較大范圍的流場矢量方向變化。隨著雷諾數(shù)的升高（140＜Re＜250）逐漸出現(xiàn)一種類似于“S”形的流動狀態(tài)。在流體流動雷諾數(shù)260325.5之間，可以看出該多孔介質(zhì)孔隙間的流體流動的方向以及形態(tài)變化越來越復(fù)雜，在某些位置交替出現(xiàn)雜亂流團(tuán)。對

5、湍流強(qiáng)度變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)0130.25區(qū)間，其流體湍流強(qiáng)度比較低，且變化的區(qū)域較少，且變化梯度較少，流體處于層流狀態(tài)；在雷諾數(shù)135—301區(qū)間時(shí)，在觀測區(qū)域內(nèi)的湍流強(qiáng)度梯度的區(qū)間跨度越來越大，其區(qū)間分布比較雜亂，但其較高強(qiáng)度的湍流區(qū)域較少，只是偶爾出現(xiàn)且密度較低；在雷諾數(shù)310325區(qū)間，其觀測區(qū)域內(nèi)的流場湍流強(qiáng)度開始處于較高狀態(tài)，且湍流強(qiáng)度的變化梯度區(qū)域跨度開始減少，流體流動處于流動轉(zhuǎn)捩期；在雷諾數(shù)325–400區(qū)間時(shí)，可