微细管道内湍流结构的实验研究

摘要

利用微观粒子图像测速系统(Micro-PIV)研究了去离子水在内径为310 μm的圆形截面玻璃微管道内的流场结构,得到了Re=1500-3500时的平均速度分布和湍流度分布.实验结果表明微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1800-1900左右,当Re＞2500时,流动进入充分发展湍流状态.在微细圆管内的充分发展湍流的流场中发现了低速条带、流向涡、展向涡以及上抛和下扫等湍流拟序结构,这些结构对微管道内流体的质量和动量交换发挥着重要作用.