管道流动中高分子减阻剂对湍流结构影响的实验研究

摘要

该文回顾了高分子聚合物添加剂减阻的研究历史和成果.设计组装了一套管道循环流动装置,利用高分辨率二维激光多普勒测速仪(2D-LDV)对充分发展的管内湍流进行了测量.由计算机联机实时采样获得了在一定减阻条件下管道截面各点的速度,得到速度剖面图,并通过编程后处理加工采样值,进一步得到脉动速度、湍流强度、雷诺应力、相关系数、功率谱等统计量.实验结果说明,由管道中心注入聚合物(非均匀减阻)比管壁注入(均匀减阻)的效果更好,核心区湍流脉动速度信号逐渐呈现准周期性,湍流结构变得更有序且涡旋尺度增大,频率较高的小尺度涡中含有的能量降低而湍流的大部分能量转移至较大尺度涡中.由于管道中心涡尺度较大,而中心注入的高分子液线主要集中于这个区域,因此聚合物对大尺度涡的作用导致了更明显的减阻效果.

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

§1.1引言

§1.2研究历史及文献综述

第二章研究意义、目的、内容和方法

§2.1研究意义

§2.2研究目的

§2.3研究内容和方法

第三章实验测量技术

§3.1实验装置

§3.1.1流场生成

§3.1.2测试段

§3.1.3溶液的制备和注入

§3.1.4流场中的粒子投放及其跟随性

§3.2测试技术和测量方法

§3.2.1 LDV激光多普勒测速技术

§3.2.2孔板流量计

第四章实验结果与数据处理

§4.1圆管直径上的速度分布

§4.2湍流强度分布

§4.3雷诺应力

§4.4相关分析

§4.4.1管道中心处的自相关系数

§4.4.2管道中心处的互相关系数

§4.6谱分析

第五章结论及探讨

致谢

参考文献