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Mu-level法的湍流猝发频率检测技巧

航空动力学报 2009年第10期24卷 2169-2175页

作者：胡海豹宋保维黄桥高刘占一西北工业大学航海学院西安710072

针对mu-level法分析结果易受试验及检测参数影响的问题,详细探讨了该方法用于湍流猝发频率检测的适应性和提高其检测精度的技巧.通过对不同法向检测位置、采样频率、采样时间、门限值L及附加判定条件下湍流猝发频率的检测和对比分析,获... 详细信息

针对mu-level法分析结果易受试验及检测参数影响的问题,详细探讨了该方法用于湍流猝发频率检测的适应性和提高其检测精度的技巧.通过对不同法向检测位置、采样频率、采样时间、门限值L及附加判定条件下湍流猝发频率的检测和对比分析,获取了各因素对湍流猝发频率检测的影响规律,探讨了提高湍流猝发频率检测准确性的可行途径,并总结了一套基于mu-level法的湍流猝发频率四步测试方法(试采样、试分析、采样、检测分析).

关键词：猝发条件采样技术 mu-level法湍流边界层风洞

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吹吸扰动控制猝发过程中雷诺应力的实验

航空动力学报 2013年第8期28卷 1808-1817页

作者：刘薇姜楠谷润平中国民航大学空中交通管理学院天津300300 天津市空管运行规划与安全技术重点实验室天津300300 天津大学机械工程学院力学系天津300072 天津市现代工程力学重点实验室天津300072

采用热线测速技术和双丝边界层热线探针,在风洞中以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了平板湍流边界层施加不同频率周期性质量引射前后,不同流向和法向位置的瞬时流向、法向和展向速度分量的时间序列信号.采用流向脉动速度局... 详细信息

采用热线测速技术和双丝边界层热线探针,在风洞中以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了平板湍流边界层施加不同频率周期性质量引射前后,不同流向和法向位置的瞬时流向、法向和展向速度分量的时间序列信号.采用流向脉动速度局部平均结构函数模极大值法检测了壁湍流猝发过程中拟序结构不同速度分量和雷诺应力分量的条件相位平均波形.发现在扰动源下游一定范围内,摩擦因数和雷诺应力幅值有所减小,扰动改变了法向或展向脉动速度与流向脉动速度的条件相位平均波形的相位差,使其保持在π/2的奇数倍左右,此时雷诺应力几乎为0,改变了湍流边界层原有雷诺应力的产生和扩散输运机制,抑制了湍流雷诺应力的产生和输运.

关键词：壁湍流吹吸扰动猝发雷诺应力相位差

用子波分析能量最大准则修正检测壁湍流猝发的mu-level法

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实验力学 2016年第2期31卷 224-230页

作者：刘茹姜楠安徽能源技术学校安徽合肥230041 天津大学力学系天津300072

将壁湍流脉动速度信号子波分析技术引入壁湍流相干结构猝发检测的研究,基于子波分析能量最大准则确定相干结构猝发的时间尺度,对能量最大时间尺度的子波系数进行子波逆变换,获得能量最大时间尺度的脉动速度信号。根据其自相关函数的波... 详细信息

将壁湍流脉动速度信号子波分析技术引入壁湍流相干结构猝发检测的研究,基于子波分析能量最大准则确定相干结构猝发的时间尺度,对能量最大时间尺度的子波系数进行子波逆变换,获得能量最大时间尺度的脉动速度信号。根据其自相关函数的波长确定相干结构的平均猝发周期;根据能量最大时间尺度的子波系数的正极大值和负极小值检测壁湍流喷射和扫掠事件,获得壁湍流相干结构喷射和扫掠事件的相位平均波形。该方法可以不需要确定门限值,有效排除了小尺度脉动的干扰。

关键词：壁湍流猝发速度门限法子波分析能量最大准则

壁湍流猝发过程中速度分量的相位差对雷诺应力影响的实验研究

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实验力学 2008年第1期23卷 17-26页

作者：刘薇赵瑞杰姜楠天津大学机械工程学院力学系天津市现代工程力学重点实验室天津300072

用IFA300恒温热线风速仪和×形二分量热线探针,以采样间隔小于最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置的瞬时流向、展向速度分量的时间序列信号。用子波分析辨识壁湍流相干结构猝发事件的能量最大准则,... 详细信息

用IFA300恒温热线风速仪和×形二分量热线探针,以采样间隔小于最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置的瞬时流向、展向速度分量的时间序列信号。用子波分析辨识壁湍流相干结构猝发事件的能量最大准则,确定壁湍流相干结构猝发事件的时间尺度;用条件相位平均技术提取了相干结构猝发过程中流向、展向脉动速度分量条件相位平均波形,用互相关方法研究了相干结构猝发过程中流向、展向脉动速度分量条件相位平均波形的相位差关系及其对雷诺应力的影响,发现在缓冲层和对数律区,展向脉动速度与流向脉动速度的条件相位平均波形具有不同的相位;当两者相位基本一致时,雷诺应力达到正的最大值,此时湍流相干结构的产生非常活跃;当两者相位差分别集中在90°和270°附近时,雷诺应力的幅值减小并接近于零,此时湍流相干结构的产生和猝发都得到了抑制。

关键词：壁湍流相干结构猝发雷诺应力相位差

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壁湍流猝发和自由表面波破碎条件

水动力学研究与进展（A辑） 1990年第3期5卷 81-90页

作者：王锡良中国船舶科学研究中心

应用G.K.Batchlor交界面流动的边界条件和小扰动稳定性理论,给出了壁湍流猝发、边界层边界的夹带和自由表面波的破碎条件和解释。发现这些现象可作为类比的相似流动来研究。当在边界层假设中保留p/n的边界层厚度的高阶小量(即p/n≠0),... 详细信息

应用G.K.Batchlor交界面流动的边界条件和小扰动稳定性理论,给出了壁湍流猝发、边界层边界的夹带和自由表面波的破碎条件和解释。发现这些现象可作为类比的相似流动来研究。当在边界层假设中保留p/n的边界层厚度的高阶小量(即p/n≠0),就可得到湍流的猝发现象。

关键词：壁湍流猝发表面波破碎

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挟沙水流中沙粒对底壁湍流猝发的影响

水利学报 1994年第5期26卷 45-50,62页

作者：林建忠沈天耀浙江大学力学系

本文在常规的边界层方程中保留了法向压力梯度项和增加了固粒对流体的作用项，结合Ｂａｔｃｈｅｌｏｒ［１］对交界面提供的分析方法和小扰动稳定性理论，由理论分析和计算得到了包括沙粒之类的悬浮体的尺寸、比重、流动Ｒｅ数、两相速... 详细信息

本文在常规的边界层方程中保留了法向压力梯度项和增加了固粒对流体的作用项，结合Ｂａｔｃｈｅｌｏｒ［１］对交界面提供的分析方法和小扰动稳定性理论，由理论分析和计算得到了包括沙粒之类的悬浮体的尺寸、比重、流动Ｒｅ数、两相速度差以及扰动波数与水流底壁湍流猝发角的关系，计算结果与Ｒａｓｈｉｄｉ等［２］的实验结果相符，文中所得结果有助于进一步了解江河底部水流的流动特性以及泥沙的沉积和输运机理。

关键词：挟沙水流猝发湍流数值计算

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用自相关法检测壁湍流的平均猝发周期

实验力学 1995年第4期10卷 343-348页

作者：姜楠王振东天津大学

本文通过研究湍流脉动速度信号的自相关函数，提出了用自相关函数检测壁湍流平均猝发周期的方法。

关键词：湍流自相关猝发湍流检测

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用子波分析修正检测壁湍流猝发的VITA法

实验力学 2017年第2期32卷 202-208页

作者：叶阳杨凯弘姜楠天津大学机械工程学院力学系天津300354 天津市现代工程力学重点实验室天津300354

应用壁湍流脉动速度信号子波分析的一系列方法对检测壁湍流猝发事件的VITA法进行了修正。其中,用能量最大准则确定VITA法短时间平均周期;以子波变换能量最大尺度脉动速度的短时间平均方差的局部极大值点作为检测函数的中心点,取代了传统... 详细信息

应用壁湍流脉动速度信号子波分析的一系列方法对检测壁湍流猝发事件的VITA法进行了修正。其中,用能量最大准则确定VITA法短时间平均周期;以子波变换能量最大尺度脉动速度的短时间平均方差的局部极大值点作为检测函数的中心点,取代了传统VITA法中对短时间周期平均方差选用门限值的方法,避免了VITA法检测结果对门限值的主观经验依赖性,提高了VITA法检测壁湍流猝发事件的客观性和准确性。

关键词：子波分析相干结构猝发变间隔时间平均法(VITA) 门限值

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纵向脊状表面湍流猝发频率检测

测控技术 2011年第7期30卷 23-26页

作者：胡海豹宋保维刘占一黄桥高西北工业大学航海学院陕西西安710072

在小型低速风洞中开展了一系列纵向脊状表面与光滑平板表面湍流边界层猝发频率检测研究,并获得了典型纵向脊状表面湍流猝发频率特性。试验在一小型低速风洞中开展,流场测试中使用恒温式IFA300智能型流动分析仪,测试模型采用有机玻璃材... 详细信息

在小型低速风洞中开展了一系列纵向脊状表面与光滑平板表面湍流边界层猝发频率检测研究,并获得了典型纵向脊状表面湍流猝发频率特性。试验在一小型低速风洞中开展,流场测试中使用恒温式IFA300智能型流动分析仪,测试模型采用有机玻璃材质的矩形平板结构;而在湍流边界层猝发频率检测中,则采用了一套基于Mu-level法的湍流猝发频率四步测试方法(试采样、试分析、采样、检测分析)。最终研究结果表明,纵向脊状表面与光滑平板表面的湍流猝发频率的最佳检测位置都位于边界层过渡层和对数律层,湍流猝发频率也均随风速的提高而不断增大,且不同风速时两者的湍流猝发频率值基本一致,说明纵向脊状结构的存在并不影响壁面湍流猝发频率。

关键词：脊状表面猝发湍流边界层 Mu-level法风洞