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圆柱水池中近距离冲击射流的动态流场。 (英语) Zbl 1497.76029号

摘要:淹没近距离冲击射流(CRIJ)广泛应用于众多工程领域;然而,在数值模拟和实验中,对近距离冲击射流的动态流场,特别是当冲击距离很小时,研究还不够充分。在本研究中,采用时间分辨粒子图像测速仪(TR-PIV)测量了冲击距离为(H/D=1)的冲击射流的动态流场。这里,\(H\)是喷嘴内径,\(D\)是撞击距离。研究了雷诺数Re和喷嘴端部轮廓(壁面约束)对间隙内外涡流产生和迁移的影响。利用涡度分析和本征正交分解(POD)方法对获得的实验数据进行了进一步分析。研究发现,对于不同端面形状的喷嘴,雷诺数以不同的方式影响涡流的产生和迁移。雷诺数仅对基本喷嘴(喷嘴I)的流型产生轻微影响。相反,雷诺数会强烈影响斜面喷嘴(喷嘴II)的流型,当Re值增加到1600时,会出现动态涡。动态涡从间隙向外迁移具有明显的周期性特征。涡度分析确定了时均场的涡度大小和分布。进一步,基于POD分析中瞬态场大尺度结构的分布,揭示了间隙外涡的能量分布和变化。前四阶模态的瞬态脉动速度场说明了速度场在微观时间尺度上的突变和周期特征。

MSC公司:

76D25型 尾迹和喷流
76D17号 粘性涡流
76-05 流体力学相关问题的实验工作
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全文: 内政部

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