周期性抽吸擾動(dòng)控制壁湍流多尺度相干結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文應(yīng)用熱線測(cè)速技術(shù)，對(duì)風(fēng)洞中平板湍流邊界層壁面施加周期性抽吸擾動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。 實(shí)驗(yàn)采用IFA300恒溫?zé)峋€風(fēng)速儀以高于對(duì)應(yīng)最小湍流時(shí)間尺度的分辨率精細(xì)測(cè)量了施加局部周期性抽吸擾動(dòng)前后的平板湍流邊界層中不同法向位置的瞬時(shí)流向速度分量的時(shí)間序列信號(hào)。用子波分析對(duì)湍流脈動(dòng)速度信號(hào)進(jìn)行多尺度分解，用自相關(guān)法確定了不同尺度湍流結(jié)構(gòu)的時(shí)間尺度。利用子波系數(shù)的瞬時(shí)強(qiáng)度因子、瞬時(shí)平坦因子、平坦因子檢測(cè)平板湍流邊界層中的多尺度相干結(jié)構(gòu)。提取了

2、湍流邊界層不同法向位置多尺度相干結(jié)構(gòu)的條件相位平均波形，研究了多尺度相干結(jié)構(gòu)猝發(fā)的動(dòng)力學(xué)過程。 在平板湍流邊界層的固壁表面沿展向開一條窄縫，用以施加局部周期性抽吸擾動(dòng)，改變平板湍流邊界層中不同尺度相干結(jié)構(gòu)的能量分布、條件相位平均波形、平坦因子和猝發(fā)頻率，從而對(duì)平板湍流邊界層中原有的多尺度相干結(jié)構(gòu)進(jìn)行干擾和控制，以達(dá)到壁面減阻的目的。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入局部周期性擾動(dòng)以后，靠近壁面區(qū)域：粘性底層增厚，緩沖層減小甚至消失，對(duì)數(shù)律