高分子溶液壁湍流減阻機理的TRPIV實驗研究.pdf

1、采用高時間分辨率粒子圖像測速技術(TRPIV)對回流式水槽中低濃度高分子聚合物溶液的減阻機理進行實驗研究。通過對自由來流速度分別為0.125m/s、0.145m/s、0.180m/s時的高分子溶液和純水的平板湍流邊界層速度矢量場的時間序列及其統(tǒng)計量的分析,討論了加入高分子聚合物對溶液平均速度剖面,雷諾應力及湍流強度的影響。用流向速度分量的多尺度空間局部平均速度結構函數、條件采樣和相位平均技術提取壁湍流多尺度相干結構在噴射和掃掠階段的脈動

2、速度、速度變形率、雷諾應力、渦量等物理量的二維拓撲形態(tài)。結果表明,在相同的來流速度情況下,高分子溶液的壁面摩擦阻力減小,對比高分子溶液在三個流速下的減阻率,發(fā)現隨著流速增大(雷諾數增大),高分子溶液的減阻率增大,由13.56％增大到29.67%;與純水相比,高分子溶液的緩沖層增厚,對數律外移,相同法向位置處的湍流強度和雷諾應力減小。
　　對比高分子溶液和純水壁湍流相干結構在噴射和掃掠階段的脈動速度、速度梯度、速度變形率、展向渦量等