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离心泵内流动湍流应力的PIV测量

水泵技术 2015年第5期 1-6页

作者：邵杰李彦峰吴玉林国核电力规划设计研究院北京100095 清华大学北京100084

本文利用可视化的"激光粒子成像测速技术(PIV)"对离心泵叶轮内部流场进行速度测量,并按照PIV数据分析的特点获得了测量区域的主雷诺切应力、主雷诺正应力和黏性切应力的分布。结果表明,主雷诺切应力的较大值均出现在叶片表面及叶轮出口... 详细信息

本文利用可视化的"激光粒子成像测速技术(PIV)"对离心泵叶轮内部流场进行速度测量,并按照PIV数据分析的特点获得了测量区域的主雷诺切应力、主雷诺正应力和黏性切应力的分布。结果表明,主雷诺切应力的较大值均出现在叶片表面及叶轮出口处,随着叶片相位的不同,切应力分布也发生变化。主雷诺正应力以及黏性切应力的分布与主雷诺切应力的分布基本相同。

关键词：离心泵微小型泵 PIV测量技术内部流动分析湍流应力

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湍流应力对中等质量转动恒星演化的影响

襄樊学院学报 2006年第5期27卷 23-28页

作者：陈培杰汪志云襄樊学院物理学系湖北襄樊441053

以恒星结构与演化理论中常用的混合程理论为基础,将湍流应力和自转离心力引入传统恒星结构模型中的流体静力学平衡方程,得到了考虑湍流应力作用下转动恒星的结构模型.并计算了一8M⊙恒星从主序星到早期AGB星的演化.研究表明:湍流应力对... 详细信息

以恒星结构与演化理论中常用的混合程理论为基础,将湍流应力和自转离心力引入传统恒星结构模型中的流体静力学平衡方程,得到了考虑湍流应力作用下转动恒星的结构模型.并计算了一8M⊙恒星从主序星到早期AGB星的演化.研究表明:湍流应力对恒星的结构并无明显的影响,但使得恒星在各个演化阶段的寿命发生不同程度的改变;而且对流区域越大,恒星的演化寿命变化越大;对恒星在AGB星以前的演化轨迹也无明显的影响,使AGB星在赫罗图中的演化向有效温度降低、表面光度降低方向偏转,更加接近观测事实.

关键词：恒星结构与演化赫罗图湍流应力

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大涡模拟研究展向旋转槽道湍流流动

力学学报 2011年第1期43卷 24-31页

作者：刘宁北京航空航天大学航空发动机气动热力国防科技重点实验室北京100191

大涡模拟预测了以不同转速做展向旋转的槽道湍流流动,统计平均的流向速度型在壁面附近与已有实验数据符合得很好.对比不同转速的计算结果,表明展向旋转通道的湍流应力和壁面摩擦力,在压力面附近提高、在吸力面附近降低,低阶湍流统计量... 详细信息

大涡模拟预测了以不同转速做展向旋转的槽道湍流流动,统计平均的流向速度型在壁面附近与已有实验数据符合得很好.对比不同转速的计算结果,表明展向旋转通道的湍流应力和壁面摩擦力,在压力面附近提高、在吸力面附近降低,低阶湍流统计量的变化规律与对湍流应力输运方程的分析结果一致.旋涡识别技术显示了近壁条带结构,其形态和猝发率受旋转附加力的影响发生改变,进而影响壁面摩擦速度的数值和分布.进一步考察垂直流动方向的截面内速度分布,发现旋转引起了垂直壁面方向的流动,形成正负相间排列的流向涡对,并随着转速的增加向压力面靠近.用较少计算资源获得的上述结果与公开发表的结论一致.

关键词：大涡模拟旋转槽道湍流湍流应力湍流结构

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齿型扩口对旋流燃烧器流动特性影响的研究

哈尔滨工业大学学报 2002年第5期34卷 692-696页

作者：孙锐李争起孙绍增马春元吴少华秦裕琨哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 山东工业大学动力工程系山东济南250000

采用一维热膜探针多方位转动法 ,在径向浓淡旋流煤粉燃烧器冷模试验台上 ,研究了在齿型和普通型两种中心扩口下旋流煤粉燃烧器出口气流的空气动力特性 .试验得到了冷态旋转射流的时均速度、湍流应力、偏斜因子的测量结果 .分析测量结果... 详细信息

采用一维热膜探针多方位转动法 ,在径向浓淡旋流煤粉燃烧器冷模试验台上 ,研究了在齿型和普通型两种中心扩口下旋流煤粉燃烧器出口气流的空气动力特性 .试验得到了冷态旋转射流的时均速度、湍流应力、偏斜因子的测量结果 .分析测量结果可见 ,齿型中心扩口下中心回流区直径减小 ,相对回流率较普通型中心扩口增加 2 0 % .同时在中心回流区边界附近湍流脉动强度明显提高 ,湍流正应力提高 1倍以上 ,湍流剪切应力提高 3倍以上 ,在主流区湍流瞬时速度的概率密度函数更快趋向于完全随机的高斯分布 .在齿型中心扩口下 ,出口射流的回流强度及湍流脉动强度的提高。

关键词：流动特性齿型扩口旋流燃烧器湍流应力浓淡燃烧

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基于大涡模拟分析气膜冷却的湍流场

航空动力学报 2010年第9期25卷 1971-1977页

作者：刘宁孙纪宁北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力科技重点实验室北京100191

用大涡模拟考察了单孔平板气膜冷却的湍流场,气膜孔沿流向倾斜30°,气膜出流的雷诺数为2600,吹风比为0.5.计算结果表明:①气膜孔内的流动分离增加了湍流动能,导致气膜冷却效率的降低,在设计中要尽量避免或减少流动分离;②与射流侧向扩... 详细信息

用大涡模拟考察了单孔平板气膜冷却的湍流场,气膜孔沿流向倾斜30°,气膜出流的雷诺数为2600,吹风比为0.5.计算结果表明:①气膜孔内的流动分离增加了湍流动能,导致气膜冷却效率的降低,在设计中要尽量避免或减少流动分离;②与射流侧向扩展有关的涡黏性系数在气膜孔两侧存在峰值,而采用各向同性的湍流模型预测气膜冷却时,涡黏性系数的峰值出现在射流与主流的剪切区,因此会高估射流的垂直穿透而低估射流的侧向扩展;③可以用大涡模拟辅助建立各向异性的湍流模型,以便提高湍流模型的预测精度.

关键词：气膜冷却大涡模拟湍流动能湍流应力湍流模型

利用一维热膜探针对旋流燃烧器出口冷态旋流流场的测量

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热能动力工程 2000年第2期15卷 165-168页

作者：孙锐马春元李争起吴少华秦裕琨哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

测量了在不同偏航角α、俯仰角θ及风速下一维热膜探针偏航系数k和俯仰系数h的数值 ,研究了其变化规律 ,并利用一维热膜探针对空间气流的方向敏感性对径向浓淡旋流煤粉燃烧器模型出口的冷态旋流流场进行测量。确定了气流湍流脉动水平较... 详细信息

测量了在不同偏航角α、俯仰角θ及风速下一维热膜探针偏航系数k和俯仰系数h的数值 ,研究了其变化规律 ,并利用一维热膜探针对空间气流的方向敏感性对径向浓淡旋流煤粉燃烧器模型出口的冷态旋流流场进行测量。确定了气流湍流脉动水平较高。

关键词：旋流燃烧器旋转射流湍流应力热膜风速仪

微型涡流发生器对超临界翼型减阻机理实验与数值分析

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实验流体力学 2016年第4期30卷 37-41页

作者：张进刘景源张彬乾南昌航空大学飞行器工程学院南昌330036 西北工业大学航空学院西安710072

针对安装在超临界翼型后部的微型涡流发生器减阻问题,先用风洞实验测出微型涡流发生器对超临界翼型升阻特性的影响,然后采用RANS方程和κ-ε湍流模型进行数值模拟,分析安装在超临界翼型后部的微型涡流发生器减阻原因。研究发现:微型涡... 详细信息

针对安装在超临界翼型后部的微型涡流发生器减阻问题,先用风洞实验测出微型涡流发生器对超临界翼型升阻特性的影响,然后采用RANS方程和κ-ε湍流模型进行数值模拟,分析安装在超临界翼型后部的微型涡流发生器减阻原因。研究发现:微型涡流发生器使下游近壁面处低能气体向上卷起与外层高能气体掺混,近壁面平均湍动能增加、翼型后部脉动压强增大,压差阻力减小;湍流应力由速度梯度、湍流粘性系数和脉动压强共同决定,虽然气流掺混,弦向速度法向梯度减小、湍流粘性系数减小,但展向速度法向梯度和脉动压强增大,湍流应力增大,摩擦阻力增大;微型涡流发生器尺寸很小,完全浸没于附面层内,仅掺混与它高度相当的附面层内流体,对附面层厚度影响小,对翼型升力影响小。

关键词：微型涡流发生器超临界翼型平均湍动能脉动压强湍流应力

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稳定大气边界层的湍流结构和相似律

气象学报 1989年第3期47卷 257-264页

作者：李兴生国家气象局气象科学研究院

本文从包括辐射影响在内的大气边界层模式出发,求解了稳定层结条件下湍流热通量和湍流应力的垂直廓线。另外,引入湍流的局地尺度L(z)、u_＊(z)和θ_＊(z),各湍流量的局地尺度可以表示成z/L(z)的函数,由此可将相似理论推广到全边界层应用... 详细信息

本文从包括辐射影响在内的大气边界层模式出发,求解了稳定层结条件下湍流热通量和湍流应力的垂直廓线。另外,引入湍流的局地尺度L(z)、u_＊(z)和θ_＊(z),各湍流量的局地尺度可以表示成z/L(z)的函数,由此可将相似理论推广到全边界层应用,相似律的预告和观测资料很一致。

关键词：稳定大气边界层湍流结构相似律热通量湍流应力

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南极高原夏季Ekman边界层动力学分析

科学通报 2014年第11期59卷 999-1005页

作者：王继志卞林根效存德柳景峰李传金逯昌贵杨元琴傅良中国气象科学研究院北京100081 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000

极地大气行星边界层动力过程及其对全球大气环流的影响是大气科学研究关注的重要问题.利用中国南极昆仑站2012和2013年夏季高分辨率的GPS探空资料,对南极高原大气边界层的动力特征进行了研究.结果表明,南极高原观测风随高度的变化规律... 详细信息

极地大气行星边界层动力过程及其对全球大气环流的影响是大气科学研究关注的重要问题.利用中国南极昆仑站2012和2013年夏季高分辨率的GPS探空资料,对南极高原大气边界层的动力特征进行了研究.结果表明,南极高原观测风随高度的变化规律与理论计算的Ekman螺旋曲线基本一致.风速随高度增加快速、风向左转.这是在南半球观测到的显著Ekman垂直结构特征.Ekman动力边界层的厚度较高,平均从900 m向上至3400 m,900 m以下为对流混合层.整个层结呈干冷和稳定状态,显示了南极高原边界层动力结构具有其独特性.计算的南极高原湍流摩擦应力明显大于中低纬度地区的值,表明南极高原行星边界层动力摩擦效应对全球大气环流的影响显著.

关键词：南极昆仑观测站 Ekman 边界层厚度湍流应力