周期性抽吸擾動控制壁湍流多尺度相干結構的實驗研究.pdf

1、本文應用熱線測速技術，對風洞中平板湍流邊界層壁面施加周期性抽吸擾動進行實驗研究。 實驗采用IFA300恒溫熱線風速儀以高于對應最小湍流時間尺度的分辨率精細測量了施加局部周期性抽吸擾動前后的平板湍流邊界層中不同法向位置的瞬時流向速度分量的時間序列信號。用子波分析對湍流脈動速度信號進行多尺度分解，用自相關法確定了不同尺度湍流結構的時間尺度。利用子波系數(shù)的瞬時強度因子、瞬時平坦因子、平坦因子檢測平板湍流邊界層中的多尺度相干結構。提取了

2、湍流邊界層不同法向位置多尺度相干結構的條件相位平均波形，研究了多尺度相干結構猝發(fā)的動力學過程。 在平板湍流邊界層的固壁表面沿展向開一條窄縫，用以施加局部周期性抽吸擾動，改變平板湍流邊界層中不同尺度相干結構的能量分布、條件相位平均波形、平坦因子和猝發(fā)頻率，從而對平板湍流邊界層中原有的多尺度相干結構進行干擾和控制，以達到壁面減阻的目的。 實驗發(fā)現(xiàn)，加入局部周期性擾動以后，靠近壁面區(qū)域：粘性底層增厚，緩沖層減小甚至消失，對數(shù)律