邊界層的分離和再附存在于很多工程應(yīng)用領(lǐng)域,并被廣泛研究。由于剪切層的KH不穩(wěn)定性,在流動分離后的初始部分剪切層內(nèi)會自然卷起大尺度流動結(jié)構(gòu),這個過程與幾乎不受下壁面影響的自由剪切層類似,通常被稱之為剪切層模態(tài)（Shear Layer Mode）。剪切層結(jié)構(gòu)沿著剪切層繼續(xù)配對并融合,而其特征頻率不斷減小直到剪切層再附到壁面上。融合后的結(jié)構(gòu)在附著區(qū)的運(yùn)動過程被稱之為臺階模態(tài)（Step Mode or Preferred Mode）。在分離區(qū)的中間區(qū)域有一個大尺度結(jié)構(gòu)周期性的長大然后向下游脫落。大尺度結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)周期性過程也被當(dāng)作渦脫模態(tài)（Shedding Mode or Wake Mode）。部分研究認(rèn)為大尺度結(jié)構(gòu)的渦脫運(yùn)動可能是由剪切層的整體低頻擺動引起的,但沒有給出任何證據(jù)來證明。本文使用實驗方法對后向臺階流動中剪切層整體的非定常低頻擺動與非定常渦脫運(yùn)動之間的聯(lián)系進(jìn)行了研究。在臺階下游底板上沿流向安裝了麥克風(fēng)陣列測量壁面脈動壓強(qiáng),同時使用沿展向布置的單絲熱線陣列在分離區(qū)域多個不同的位置對流場的速度進(jìn)行同步測量。通過壁面脈動壓強(qiáng)的POD分解發(fā)現(xiàn),脈動壓強(qiáng)的均方根值有超過70%是由平均再附點(diǎn)附近... 

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 流動分離現(xiàn)象
    1.2 后向臺階流場介紹
    1.3 后向臺階的流動特性
    1.4 研究內(nèi)容及主要工作
2 實驗設(shè)備及測量方法介紹
    2.1 風(fēng)洞
    2.2 初始實驗條件
    2.3 壁面脈動壓強(qiáng)測量
    2.4 熱線風(fēng)速儀
    2.5 煙線流動顯示
3 實驗結(jié)果與討論
    3.1 壁面脈動壓強(qiáng)
        3.1.1 脈動壓強(qiáng)系數(shù)分布
        3.1.2 時間相關(guān)性
        3.1.3 脈動壓強(qiáng)頻譜
        3.1.4 脈動壓強(qiáng)相干性
        3.1.5 壓強(qiáng)的POD分解
    3.2 流場速度分布
        3.2.1 平均速度分布
        3.2.2 來流邊界層狀態(tài)
        3.2.3 脈動速度的頻譜分析
        3.2.4 脈動速度的相干性
        3.2.5 脈動速度的相關(guān)系數(shù)
        3.2.6 脈動速度的展向POD分解
    3.3 壓強(qiáng)模態(tài)和速度模態(tài)之間的相關(guān)系數(shù)
    3.4 流動顯示
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]后臺階流動及其控制述評[J]. 胡如云,王亮,符松.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(12)



本文編號：3661012