槽道非定常流场脉动特性的POD分析

摘要

针对槽道内非定常流场的脉动程度是影响传质、传热的效率问题,通过构建2DPIV测量非定常流场瞬态速度矢量场的实验系统,分析了2DPIV测量的各个时刻矢量场和涡量分布的形态,获取了非定常流场的循环周期和频率;利用本征正交分解(POD)技术分解了2DPIV的测量非定常流场的瞬态速度矢量场,根据各个模态的能量比,选取前16阶模态作为非定常流场的主导结构模态,并对POD分解的前16阶模态系数进行功率谱分析;结果表明POD分解的低阶模态分别表征了非定常流场的基频和相应的倍频,阐明了非定常流场的脉动机理;非定常流场的脉动是由于一些涡列和余弦形式的波状主流形成的,并将这些涡列以及伴随的波状主流的脉动频率映射到POD分解的低阶主导模态系数上。