壁湍流相干结构雷诺应力的空间拓扑特征

摘要

利用PIV技术对壁湍流相干结构雷诺应力的特征进行了实验研究.测量了水槽中充分发展的平板湍流边界层瞬时速度场的长时间时空序列数据库.分析了雷诺应力不同分量沿平板湍流边界层法向的平均统计分布.另外,运用空间局部平均多尺度速度结构函数的新概念描述湍流多尺度涡结构的空间拉伸、压缩、剪切变形和旋转.对湍流脉动速度信号沿流向进行空间多尺度分解.根据基于空间局部平均多尺度速度结构函数提出的湍流相干结构条件采样方法,检测并提取了PIV数据中相干结构“喷射”和“扫掠”事件中的平均速度变形率、雷诺应力等物理量的空间拓扑形态.