减阻流体湍流空间结构的试验研究

摘要

本文针对在水中添加阳离子表面活性剂(CTAC)后,流体的湍流流动阻力大幅降低的现象,应用粒子图像速度场仪(Particle Image Velocimetry,简称PIV)在二维流道内对CTAC减阻流体湍流空间结构进行了试验测量,研究表明:减阻流体的速度分布曲线趋近但不重合于层状速度曲线,在中心线附近,其平均速度分布比水湍流流动时尖锐,近壁面处速度梯度也比水湍流流动时小;在水湍流流动时所观测到的由低速流体向高速流体突破的区域,在减阻流体中并未观测到;与水湍流流动相比,在近壁面处强烈的涡旋波动也基本消失;当流动雷诺数大于某一临界雷诺数时,减阻流动开始变得不稳定,在近壁面处有湍流现象发生.