各向同性紊流的試驗(yàn)研究及應(yīng)用.pdf

1、研究各向同性紊流的運(yùn)動(dòng)發(fā)展過(guò)程對(duì)認(rèn)識(shí)普通紊流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有重要意義。本文建立了一套先進(jìn)的大尺度橫向振動(dòng)格柵紊流試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)于大尺度水箱中各向同性紊流的特性及空間發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)及分析。采用了兩種試驗(yàn)方案，第一種方案進(jìn)行了較大范圍的測(cè)量，布置了三個(gè)測(cè)量高度，每個(gè)測(cè)量高度布置三個(gè)窗口，總計(jì)9個(gè)窗口;第二種方案進(jìn)行了小范圍的精密測(cè)量，在已確定的各向同性紊流區(qū)內(nèi)布置一個(gè)窗口。通過(guò)實(shí)測(cè)資料和理論分析，對(duì)各向同性紊流的特性開展了詳細(xì)研究。得

2、到以下幾點(diǎn)結(jié)論:
　　(1)本文建立的振動(dòng)格柵系統(tǒng)產(chǎn)生的近似各向同性紊流符合高斯分布，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性;
　　(2)確定了大尺度橫向振動(dòng)格柵系統(tǒng)生成近似各向同性紊流的區(qū)域，集中于格柵的中部;
　　(3)在各向同性紊流區(qū)內(nèi)，包括流速、剪應(yīng)力、紊動(dòng)強(qiáng)度在內(nèi)的物理量保持較高的穩(wěn)定性與各向同性;功率譜滿足-5/3次冪的衰減性;長(zhǎng)度積分尺度及時(shí)間積分尺度均距格柵距離的增加而線性增加，并且兩種積分尺度的大小均依賴于格柵的尺寸與格柵