| 液固两相湍流边界层相干结构的PIV实验研究 |
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| 引用本文： | 赵会灵, 孙姣, 轩瑞祥, 陈文义. 液固两相湍流边界层相干结构的PIV实验研究[J]. 实验流体力学, 2017, 31(6): 29-36. doi: 10.11729/syltlx20160199 |
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| 作者姓名： | 赵会灵 孙姣 轩瑞祥 陈文义 |
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| 作者单位： | 1. 河北工业大学 过程装备与控制工程系, 天津 300130;; 2. 河北工业大学 工程流动与过程强化研究中心, 天津 300130;; 3. 天津大学 机械学院工程力学系, 天津 300350 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（11572357）;国家自然科学基金青年科学基金项目（11602077） |
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| 摘 要： | 
液固两相湍流是工业和工程中常见的流动状态,研究颗粒—湍流两相之间的作用规律和湍流调制的机理,对有效调控化工过程传热传质具有重要意义。采用粒子图像测速技术（PIV）对液固两相平板湍流边界层进行实验研究,分析在同一来流速度下加入固相颗粒和清水时水平板湍流边界层的平均速度剖面、湍流强度变化情况。通过空间局部平均速度结构函数和相干结构条件采样技术,提取并对比壁湍流相干结构"喷射"和"扫掠"事件的脉动速度、雷诺切应力以及展向涡量的二维空间拓扑形态。
发现,同清水工况相比,湍流边界层缓冲层有变薄的趋势,对数律区内移,湍流强度和雷诺切应力均有所增强。相干结构在猝发时,脉动速度增强,雷诺切应力相对增大,展向涡量的发展受到促进,这表明实验中颗粒的存在使得湍流边界层中流体脉动增强,相干结构"喷射"和"扫掠"的强度相应增大,动量和能量的输运增强。
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| 关 键 词： | 液固两相流 湍流边界层 相干结构 PIV 空间局部平均速度结构函数 |
| 收稿时间： | 2016-12-23 |
| 修稿时间： | 2017-05-04 |
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