导读:本文包含了明渠紊流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:脉动流速,象限分析,紊流事件概率,雷诺应力
明渠紊流论文文献综述
钟亮,姜彤,张建梅,刘珺洁[1]（2019）在《明渠紊流脉动流速结构的PIV试验研究》一文中研究指出明渠紊流的脉动流速结构对动量传递和能量耗散具有重要影响,基于光滑床面和加糙床面明渠紊流PIV流场测试资料,探讨了近壁区脉动流速的概率分布,分析了紊流事件概率的垂线分布特征,研究了雷诺应力和紊动能的象限分布及其与紊流事件概率的关系。结果表明:床面加糙会改变近壁脉动流速的概率分布和组织结构,加糙后纵向脉动流速概率分布变得尖陡且呈高狭峰,垂向脉动流速概率分布逐渐坦化并接近正态分布;光滑床面近壁区呈现清晰的高、低速条带结构,加糙后条带结构逐渐变得不规则甚至完全消失。床面加糙不会改变第2、4象限紊流事件的主导地位,但会改变其概率分布特征,加糙后第2象限紊流事件概率在全水深范围内总体增大,第4象限紊流事件概率仅在内区明显增大,床面加糙对第2象限紊流事件概率的影响范围大于第4象限,加糙后第2象限紊流事件的主导地位相对增强,第2、4象限紊流事件概率差异减小,紊流各向异性减弱。无论对于光滑床面还是加糙床面明渠紊流,第2、4象限的雷诺应力及紊动能总体大于第1、3象限,尤以第2象限最大,该象限紊动能可占总紊动能的39.3%;床面加糙后,第2、4象限的雷诺应力及紊动能绝对值均增大,雷诺应力在内区增幅尤为明显,紊动能在内、外区增幅较为接近;同时,第2、4象限的紊流事件概率、雷诺应力和紊动能变化具有较强的关联性。(本文来源于《工程科学与技术》期刊2019年04期）
白若男,曹列凯,李丹勋[2]（2016）在《Vectrino Profiler在明渠紊流测量中的适用性研究》一文中研究指出为测试声学多普勒流速仪(ADV)在明渠紊流测量中的适用性,在水槽中进行了系列试验,重点研究采样频率及安装高度对测量结果的影响。试验中使用诺泰克公司(Nortek)生产的新型ADV产品Vectrino Profiler及清华大学研制的PIV系统对水流同步测量。测量结果的对比分析显示,该型号ADV有如下特点:(1)存在准确度最优点,位于探头正下方约5 cm处;(2)采样频率对流速时均值的影响可忽略不计,对紊动参数的影响很大;(3)Vectrino Profiler在紊动参数的测量中,只有在优点处的计算结果较为可靠,最优点外数据可信度不高;(4)当测量区域靠近水面或床面时,测量误差都会变大。本文研究结果表明,在将Vectrino Profiler用于明渠紊流测量时,需要合理选定测量频率和探头安装位置,否则可能会导致错误结果。(本文来源于《水力发电学报》期刊2016年11期）
闫静,戴坤,唐洪武,陈扬,张明[3]（2016）在《植物条件下明渠紊流拟序结构的可视化研究》一文中研究指出运用数字图像处理及流动显示技术,对植物条件下明渠紊流拟序结构进行了初步研究。实验结果表明,植物改变了明渠的紊流结构,与无植物条件相比存在明显差异。根据拟序结构特性,流动可以划分为3个区域:植物内层区,弱猝发现象与类卡门涡街综合作用,尾流涡结构受植物直径及排列方式影响大;植物顶部附近区,紊流结构复杂、结构变化快,同时存在壁面边界层中的猝发现象及自由混合层中大涡配对现象,猝发周期与流速负相关,涡平均渗透深度与流速和淹没度正相关;植物外层区,与明渠外区类似,表现为涡体拉伸及紊流的间歇性。各区紊流拟序结构各不相同,但却相互作用、相互影响。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2016年02期）
蔺秋生[4]（2015）在《明渠紊流测量中的梯度效应》一文中研究指出应用PTV测速技术可以获得离散的瞬时速度数据,在数据后处理过程中,需在有限大小的采样窗口内对采样数据进行统计平均。由于流速梯度、浓度梯度和相间速度差的存在,在采样窗口内的平均过程将产生统计误差(或称测量偏差)。本文在前人研究工作的基础上,以明渠水沙两相流为研究对象,对上述问题进行了较为全面的研究。垂线流速分布选用对数型公式和指数型公式并进行对比分析,浓度分布选用Rouse公式;经理论分析推导出了平均速度、紊动强度测量偏差解析表达式,通过对表达式的理论分析和数值计算,分析测量偏差的大小及其随影响因素的变化规律。由于流速梯度的存在,在采样窗口内测得的平均流速值与采样窗口中心点处的真实值相比偏小,而估算的紊动强度值要高于真实的紊动强度值,该结论与选用的两种具体流速分布型式无关。由流速梯度引起的测量偏差与流速分布型式、采样窗口尺寸?h、窗口中心位置my有关,测量偏差等值线图呈单调递增函数曲线。若采样窗口的尺寸不变,测量偏差在明渠流的上部区域相对要小,在靠近床面的下部区域则相对要大;相对于对数型公式而言,指数型公式得到的偏差略大。实验室和野外实测资料分析表明,平均速度测量偏差在整个水深范围内均不大,常可忽略不计,但紊动强度的测量误差相对较大,不可忽略。浓度梯度的存在使得示踪颗粒在采样窗口内分布不均,当同时存在流速梯度时将引起测量偏差,偏差大小与采样窗口尺寸、窗口中心位置、流速分布型式以及浓度分布的不均匀程度(颗粒悬浮指标Z)四个因素有关。平均速度的实测值小于真实值,而紊动强度实测值大于真实值,且与清水水流相比,浓度梯度效应使得紊动强度测量偏差进一步增大。平均速度、紊动强度测量偏差等值线图自床面向水面并非单调函数曲线,拐点出现在相对位置y/h?0.3?0.5处。采用传统“浑水流”模式得到的混合物的平均速度与PTV测量得到的固、液相各自平均速度偏差的正负取决于相间速度差?U的正负;在特定水流条件下,固相颗粒浓度越高,混合物的平均速度就偏向于颗粒的速度分布,反之亦然;理论分析和实验结果均表明,混合物的紊动强度有可能小于水流的紊动强度,也有可能大于水流的紊动强度。通过对固、液相各自实验数据进行简单算术平均来确定浑水运动参量的处理方式是不当的。(本文来源于《清华大学》期刊2015-11-01）
王浩,李丹勋,陈启刚,王兴奎[5]（2015）在《基于图像处理的明渠紊流近壁区条带结构试验》一文中研究指出基于图像处理技术,对明渠紊流近壁区的水流低速条带结构进行了测量和分析。条带结构采用天然沙进行示踪,使用高清相机拍摄高分辨率图像,通过形态学方法提取其几何特征。分析条带的宽度及间距的变化特点,得到结果:1低速条带宽度从水槽中线到两侧壁逐渐变小,沿中线基本呈对称分布;2摩阻雷诺数在276~465范围时,条带宽度和间距量纲一值的变化范围分别为20.8~29.8和99.3~126.7,条带面积占图像总面积百分比为23.4%~15.9%;3随摩阻雷诺数增大,低速条带的宽度和间距加大,而条带面积百分比逐渐减小。试验结果表明,低速条带结构随水流摩阻雷诺数的变化非常复杂,而图像处理技术提供了一种高效率、高精度的测量手段。(本文来源于《水科学进展》期刊2015年02期）
唐立模,孙会东,刘全帅[6]（2015）在《明渠紊流与床面形态相互作用研究进展》一文中研究指出结合国内外最新研究动态,从明渠紊流与床面形态相互作用的研究方法、明渠紊流特点、紊流对沙波形态的影响、床面形态对紊流的反作用等方面对明渠紊流与床面形态相互作用进行了综述。当前明渠紊流特性、二维沙波床面水沙运动特性等方面的研究已经取得丰富成果,但尚不能很好地解释天然河流中的水沙输移机理;由于试验测量方法的限制,复杂床面条件下的水沙相互作用研究在相当长时间内没有取得突破性的成果,亟需探索和引入无干扰、高精度的叁维瞬态全场测量技术;床面几何形态、沙波发展演变方面的研究相对成熟,但床面的稳定机理尚存在分歧,理论模型和数学模型均不够完善,尤其沙波内部渗流与明渠紊流综合作用下的床面稳定性和泥沙运动特性研究还比较少,是今后进一步探索的方向,其成果可为揭示叁维沙波床面紊流与泥沙相互作用机理提供必要的前提。(本文来源于《水利水电科技进展》期刊2015年02期）
及春宁,陈威霖,宋晓阳,许栋[7]（2014）在《明渠紊流中泥沙颗粒输移的大涡模拟研究》一文中研究指出应用大涡模拟、浸入边界法和有限元—离散元联合法,数值模拟了明渠紊流中2-3层紧密堆积的离散泥沙颗粒的起动和输移,计算了不同输沙强度下,泥沙颗粒运动和受力的统计特征、泥沙浓度、泥沙体积通量密度和输沙率,以及流场的速度剖面和紊动强度等。研究发现:泥沙颗粒的起动和输移对紊流的统计特征有明显影响;主流区的泥沙浓度和体积通量密度随高度的增加呈指数下降;颗粒所受平均升力与输沙强度关系不明显,其最大值约为0.6倍的颗粒浮容重;升力的紊动强度随输沙强度等增大而增大,且数值远大于其平均值,紊流结构引起的脉动升力是泥沙颗粒起动的主要原因。(本文来源于《泥沙研究》期刊2014年04期）
钟强,王兴奎,苗蔚,李丹勋[8]（2014）在《高分辨率粒子示踪测速技术在光滑明渠紊流黏性底层测量中的应用》一文中研究指出在光滑明渠紊动水流的研究中,黏性底层具有重要的作用,壁面剪切应力与涡量均源于此流区。由于充分发展明渠紊流的黏性底层的物理尺度在0.1 mm量级,常规方法难以实际测量该区内的速度分布。本文构建了测量黏性底层的高分辨率HR-PTV与测量全流区的普通PIV的耦合测量系统,对光滑明渠紊流黏性底层的流动特性进行了研究。HR-PTV系统采用阈值递增法、灰度截断、椭圆度与充实度指标等方法进行图像处理得到清晰的粒子图像;使用匹配几率法对粒子坐标进行匹配,计算粒子速度。得到了明渠紊流黏性底层(0.3 mm以内)的平均流速、紊动强度、偏态系数和峰度系数的垂线分布。从拟合的平均流速分布得出摩阻流速u*,结果与牛顿流体本构方程一致;黏性底层与全流区的时均流速、紊动强度和雷诺应力均能用拟合所得的u*合理无量纲化,并能光滑连接,表明由此得出的u*适用于全流区。将明渠紊流的各种分布与封闭槽道流DNS数据进行对比,验证了HR-PTV在黏性底层所得各阶速度矩的准确性。(本文来源于《水利学报》期刊2014年05期）
钟强[9]（2014）在《明渠紊流不同尺度相干结构实验研究》一文中研究指出自然界中普遍存在的明渠紊流包含各种尺度的相干结构，结构及其间的相互作用控制了紊动的生成、传输、耗散等重要过程。传统的明渠紊流相干结构研究继承湍流统计理论的基本假设，认为不同尺度相干结构具有独立的生成和维持机制，但近年来其他壁面湍流的研究成果开始揭示出各尺度间密切而复杂的相互关系。本文研究的主要目的在于促进对明渠紊流相干结构的深入认识，以尺度划分、相互作用等现代观点建立相干结构研究的统一框架。使用自主研发的高频粒子图像测速系统量测了不同雷诺数和弗劳德数的明渠紊流，得到了纵垂面和水平面的独立及连续流场，主要取得了以下创新成果：1、基于预乘谱分析结果，建立了明渠紊流相干结构尺度划分体系，从统计意义上将相干结构划分为小、大、超大叁种尺度，小尺度以u*/ν度量，超大尺度结构大于3h，并常能达到10h的量级，大尺度结构则介于二者之间；2、提出基于流场几何特征的结构化涡量方法，从明渠紊流中识别出小尺度横向涡，与其他类型壁面湍流相比，自由水面会增加横向涡的数量，但将抑制其强度和尺度；在瞬时流场中观察到了大量符合发夹涡特征的顺向涡，其条件平均流场表明，发夹涡模型在明渠紊流中仍然有效；3、使用本征正交分解方法分析得出，明渠紊流中的大尺度结构是发夹涡群，超大尺度现象主要表现为全水深范围的大规模Q2Q4事件和外区水平面的高低速流带，并比其他壁面湍流更强；分析结果支持超大尺度流向涡模型；4、基于泰勒冻结假定的连续流场以及横向涡数量与POD模态分量的联合分布，得到了超大尺度流向涡与发夹涡群间的互反馈维持机制；运用希尔伯特变换和滤波技术分析了各种尺度间的相互关系，发现了明渠紊流中的超大尺度流向涡对内区小尺度运动的调制现象，并提出了超大尺度流向涡通过床面剪切对发夹涡的诱发机制；5、基于明渠紊流中相干现象的尺度划分、各尺度相干结构模型及其相互关系，提出明渠紊流相干结构的统一物理模型，模型中的各尺度结构均具有合理的生成与维持机制，能够解释明渠紊流中的主要相干现象。(本文来源于《清华大学》期刊2014-05-01）
赵连权,白晓华,李丰超,刘辉,程君[10]（2013）在《含天然沉水植物明渠紊流特性研究》一文中研究指出鉴于研究含植物水流的紊流特性对河流治理及湿地恢复的重要意义,在大结构混凝土水槽中,以天然沉水植物狐尾藻和菹草为试验植物,利用叁维超声波测速仪(ADV)测量含植物段水流,对5种工况下明渠紊流特性进行了研究。结果表明,含沉水植物水流时均流速垂线分布呈C形;植物密度较高时,紊动强度值相对较大且不同种类的植物对其影响趋于一致,低密度时紊动强度值相对较小,但垂线分布之间差异较为明显;植物密度越大脉动流速均方根值越大,同时紊流表现出明显的各向异性;雷诺切应力受种植密度及植物种类共同影响。(本文来源于《水电能源科学》期刊2013年11期）
明渠紊流论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为测试声学多普勒流速仪(ADV)在明渠紊流测量中的适用性,在水槽中进行了系列试验,重点研究采样频率及安装高度对测量结果的影响。试验中使用诺泰克公司(Nortek)生产的新型ADV产品Vectrino Profiler及清华大学研制的PIV系统对水流同步测量。测量结果的对比分析显示,该型号ADV有如下特点:(1)存在准确度最优点,位于探头正下方约5 cm处;(2)采样频率对流速时均值的影响可忽略不计,对紊动参数的影响很大;(3)Vectrino Profiler在紊动参数的测量中,只有在优点处的计算结果较为可靠,最优点外数据可信度不高;(4)当测量区域靠近水面或床面时,测量误差都会变大。本文研究结果表明,在将Vectrino Profiler用于明渠紊流测量时,需要合理选定测量频率和探头安装位置,否则可能会导致错误结果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
明渠紊流论文参考文献
[1].钟亮,姜彤,张建梅,刘珺洁.明渠紊流脉动流速结构的PIV试验研究[J].工程科学与技术.2019
[2].白若男,曹列凯,李丹勋.VectrinoProfiler在明渠紊流测量中的适用性研究[J].水力发电学报.2016
[3].闫静,戴坤,唐洪武,陈扬,张明.植物条件下明渠紊流拟序结构的可视化研究[J].四川大学学报(工程科学版).2016
[4].蔺秋生.明渠紊流测量中的梯度效应[D].清华大学.2015
[5].王浩,李丹勋,陈启刚,王兴奎.基于图像处理的明渠紊流近壁区条带结构试验[J].水科学进展.2015
[6].唐立模,孙会东,刘全帅.明渠紊流与床面形态相互作用研究进展[J].水利水电科技进展.2015
[7].及春宁,陈威霖,宋晓阳,许栋.明渠紊流中泥沙颗粒输移的大涡模拟研究[J].泥沙研究.2014
[8].钟强,王兴奎,苗蔚,李丹勋.高分辨率粒子示踪测速技术在光滑明渠紊流黏性底层测量中的应用[J].水利学报.2014
[9].钟强.明渠紊流不同尺度相干结构实验研究[D].清华大学.2014
[10].赵连权,白晓华,李丰超,刘辉,程君.含天然沉水植物明渠紊流特性研究[J].水电能源科学.2013