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题名湍流边界层均匀动量区统计分形特性的PIV实验研究
被引量：4
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作者
陈怡纯
田海平
马国祯
陈纪仲
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机构
太原理工大学流体力学科研创新中心
太原理工大学力学国家级实验教学示范中心
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期34-44,共11页
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基金
国家自然科学基金(12172242,12332017,12302289)
山西省基础研究计划(202203021222106)资助项目。
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文摘
均匀动量区(UMZs)作为动量相近的局部区域成为新的湍流拟序结构成员,研究其统计特性与变化规律、分析其成因和研究其与其他湍流结构的内在关联,是深入认识壁湍流的重要途径.通过粒子图像测速系统(PIV)测量得到了具有高时空分辨率的湍流边界层流法向流场,对UMZs分区和界面位置等进行了统计,并基于瞬态流场分析了UMZs分界线与发卡涡(包)为主的湍流结构的位置关联,结果发现:UMZs流向速度概率密度函数(PDF)和界面厚度的统计分析呈现普适的分形特性,且不受湍流/非湍流界面(TNTI)和雷诺数的影响;瞬态流场UMZs数目在湍流间歇区较大,而湍流结构发展充分、层次丰富时的瞬态流场UMZs数目却较少;壁湍流涡包结构内多个发卡涡的空间分布规律决定了UMZs的统计分形特征;在近壁UMZs分界线向湍流结构存在区域集中靠拢,在外区UMZs分界线穿越展向涡核,正向涡旋导致UMZs分界线在法向上的聚集,反向涡旋引起UMZs分界线在流向上产生分离.
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关键词
均匀动量区
分形特性
湍流结构
发卡涡包
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Keywords
uniform momentum zones
fractal characteristics
turbulent structures
hairpin vortex packets
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分类号
O357
[理学—流体力学]
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