吹吸扰动对湍流边界层多尺度相干结构的影响

摘要

用IFA-300热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中施加局部周期性吹吸扰动平板湍流边界层近壁区域不同法向和流向位置的瞬时速度的时间序列信号.对平板湍流的扰动是通过平板上沿展向分布的一条窄缝引入的正弦振荡产生的.用子波分析对壁湍流脉动速度信号进行多尺度分解,用子波系数的瞬时强度因子和平坦因子检测壁湍流多尺度相干结构,并提取不同尺度相干结构的条件相位平均波形,研究不同频率的吹吸扰动对平板湍流边界层多尺度相干结构的影响.结果表明,扰动对边界层近壁区域平均速度分布、能量随尺度分布以及多尺度相干结构及其条件相位平均波形,都有显著影响,其中32 Hz扰动影响最大.