横流中有限宽窄缝射流的旋涡结构

摘要

本文应用PIV流动显示技术详细测量了有限宽度窄缝射流从底部射入横流的流场结构.在此基础上采用湍流数学模型及相应的混合有限分析方法,得到横流中有限宽窄缝射流的时均及瞬态流场、涡量场,以此来分析流场、涡量场特性,揭示各种具有拟序结构性质的复杂涡系的产生、发展及演化过程.实验观察到射流迎、背流剪切涡层卷起形成类开尔文涡列.本文还探讨了横流绕流分离旋涡的生成机理及其转向.另外,观测到射流喷口上游的马蹄涡系以及射流逆流区下游尾迹区旋涡的层状结构形式.通过拓扑分析的方法,给出了横流中有限宽窄缝射流旋涡近区流场的拓扑性质.