后向台阶分离剪切层转捩特性的实验研究

摘要

二维后向台阶分离流动是研究流动分离再附特性及机理的经典物理模型。本文运用二维时间解析粒子图像测速技术(PIV)，对雷诺数在300~3000之间后向台阶分离再附流动进行了二维速度场测量，重点关注从台阶角点分离的层流剪切层的转捩特性和雷诺数的影响规律。研究发现，再附点的位置随雷诺数的增大不断前移，转捩点的位置随之前移。转捩点在剪切层中的相对位置与雷诺数成反比函数关系。另外，在转捩发生之前，扰动会经历一段线性增长阶段，其空间增长率与雷诺数正相关.