有限空间中三维壁面紊动射流流动特性试验研究

论文摘要

为了研究三维壁面紊动射流前方布置的垂直挡板对时均流动特性的影响,采用粒子图像测速技术对不同雷诺数和淹没水深条件下的流速场进行了测量,统计分析了U速度剖面分布、速度半宽值变化和最大速度衰减规律。结果表明:沿射流方向具有3个明显不同的衰减区,依次划分为自由边界下的三维壁面射流区(Ⅰ区)、垂直挡板影响区(Ⅱ区)和近壁区(Ⅲ区)。在重点分析的Ⅱ区内,3个特征物理量的分布规律均与雷诺数无关;在垂直挡板影响下,速度半宽值扩展率明显加快,发展更为充分;在水深H～1. 75H范围内,射孔中垂面内速度半宽值扩展率为0. 043,同时0. 5H的递增对射孔中心水平面内速度半宽值的分布较为敏感,其扩展率由0. 205增至0. 270;最大速度衰减对水深的改变并不敏感,且在Ⅱ区加速衰减,衰减指数为1. 095。通过与半无限空间中三维壁面射流径向型衰减区的流动特征比较,Ⅱ区与之相似,将Ⅱ区视为提前进入径向型衰减区。

论文目录

• 1 试验装置与测量设备
•   1.1 试验装置
•   1.2 PIV测量系统
•   1.3 试验工况
• 2 结果与讨论
•   2.1 分区结构
•   2.2 可靠性检验
•   2.3 U速度剖面分布
•   2.4 速度半宽值变化
•   2.5 最大速度衰减
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张星星,陈明,许光祥,黄海津

关键词: 三维壁面射流,有限空间,流动特性,粒子图像测速

来源: 水科学进展 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心

基金: 国家自然科学基金资助项目(51509027)~~

分类号: O358

DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.010

页码: 93-101

总页数: 9

文件大小: 4028K

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