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管流层流湍流间歇现象的实验研究。 (英语) Zbl 1241.76047号

小结:在剪切流中,湍流首先以层流流体包围的局部结构(烟团/斑点)的形式出现。我们在管道实验中研究了这种空间上的间歇流动,表明湍流泡芙具有明确的相互作用距离,这设定了它们的最小间距和最大可观测湍流分数。采用了两种方法。从层流开始,首先通过局部注入流体射流通过管壁来产生气泡。如预期的那样,当在低频下周期性地施加扰动时,可以观察到一个规则的烟团序列,其中烟团间距由平均流速与扰动频率的比值给出。然而,在大频率下,烟团会相互作用并湮灭。通过改变扰动频率,确定了相互作用距离,从而设置了可能的最高湍流分数。这使我们能够为过渡状态下的摩擦系数建立一个上限,从而在Blasius和Hagen-Poiseuille摩擦定律之间建立了明确的联系。在第二组实验中,雷诺数从完全湍流突然减少到间歇性状态。由此产生的气流重组为一系列大小恒定的烟团,与Couette和Taylor-Couette气流不同,这些烟团是随机间隔的。湍流斑块之间的最小距离与烟团相互作用长度相同。在平面Couette流和Taylor-Couette流中,烟团相互作用长度与规则条纹和螺旋图案的波长一致。

MSC公司:

76-05 流体力学相关问题的实验工作
76F10层 剪切流和湍流
76F06型 过渡到湍流

关键词:

过渡到湍流
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