湍流强度

摘要： 为解决并联水力旋流器分离效率下降的问题,设计了水力旋流器并联新式公共液斗.对于液斗底流口直径的大小,设计了8,12,16 mm三种不同结构,应用CFD技术分析比较了三种不同结构的流场稳定性.在流量相同的情况下,速度分布的对称性随着底流口增大而变差;而分析相同流量下不同结构的湍流强度,在不同入口流速下,12 mm结构的湍流强度平均值要小于16 mm与8 mm.

摘要： 为加强通风机性能及安全性,保证气体的良好流动状态,采用有限元仿真的方式,对不同结构形式的分流叶片对通风机性能产生的影响进行分析,从而为分流叶片及通风机的结构优化提供参考,提高通风机的安全稳定性,更好地为矿井作业提供通风保障。

摘要： 针对风洞板翅式热交换器,开展了其在风洞运行工况下气体流动特性的研究。对比了板翅式热交换器和椭圆翅片管热交换器的扰流和压损特性,利用试验研究了不同来流风速、不同上游扰流片角度等条件下热交换器下游湍流发展变化规律,开展了封条、模块拼接缝等特征结构对气流扰动的影响研究。研究结果表明:该型板翅式热交换器相比椭圆翅片管热交换器,其对气流扰动更小,相同换热工况下压力损失也大幅减小;板翅式热交换器具有较好的整流作用,其后的气流扰动主要由自身结构决定,与来流条件关系不大,其中厚度较大的结构对气流的扰动会传播更远,需要设计合理的整流方案以减小扰动。

摘要： 采用CFD方法,对一台两叶片的水平轴风力机在均匀来流和风切变来流两种来流条件的尾迹特性进行定常数值模拟,研究其尾迹区内轴向速度亏损以及湍流强度变化。结果表明:两种来流条件下,轴向速度在尾迹区内不同位置沿径向的分布都近似由“M”形分布逐渐变为“V”形分布,但在风切变来流下垂直平面的上下部轴向速度并不对称;在水平平面上,风切变来流条件下由于来流的不均匀性以及风轮旋转效应,使得风轮中心线后左右侧的轴向速度出现不对称;在来流湍流强度一定时,不同的来流条件对风轮后湍流强度的影响较小。

摘要： 风力发电机组的发电量通过功率曲线和对应风频分布计算得出,功率曲线通过功率曲线测试获得,风频分布通过长期测风数据获得。然而功率曲线在测试过程中,由于环境因素不同以及测试周期有限等原因,称为特定环境条件下的功率曲线,与理论功率曲线有所偏差。通过研究湍流强度对功率曲线的影响,利用理论方法修正测试功率曲线到特定湍流强度,以达到更准确评估实际发电量的目的,为风电场评估项目发电量以及机组性能提供更可靠的理论依据。

摘要： 通过琼州海峡地区风速观测系统记录的台风“蝴蝶”三维风场实测数据,分析了台风“蝴蝶”的风场特性;基于非平稳模型理论,利用经验模态分解、分离趋势项,对台风时变平均风速与风向、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风速功率谱等风特性开展了研究。结果表明:三维湍流强度比值比规范要求的偏小;顺风向湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度大于横向与竖向,阵风因子与湍流强度的非线性拟合比Ishizaki、Choi和Cao取值偏低;脉动风速紊流功率密度斜率近似符合Kolmogrove“-5/3律”;实测顺风向脉动风速功率谱与Davenport经验谱在低频段符合较好,但在高频段有一定偏差。

摘要： 自激振荡喷嘴作为新型流体动力式喷嘴,每一个结构都影响着喷嘴的雾化效果。为进一步提高喷嘴内部的湍流效果和雾化效率,运用FLUENT流体仿真软件对自激振荡喷嘴腔内的射流嘴长度、长径比以及喷嘴入射口直径进行仿真研究。仿真结果表明:自激振荡喷嘴由于其特有结构,内部会形成湍流漩涡,可提高喷嘴的雾化效果;喷嘴内部湍流动能随着射流嘴长度增加出现先增加后降低的趋势,同时随着长径比的增大,湍流动能出现增大趋势,长度为1.5mm,长径比为1.5~2时雾化效果最优;入射口直径会对喷嘴内部湍流动能以及出口速度产生较大影响,随着直径增大,雾化效果降低,入射口直径一般选为在8~10 mm时雾化效果最好。

摘要： 为了满足不同空气动力学模型安装的需求,风洞设计成一种试验段可拆卸构造,原来闭口式小型风洞进行试验段拆除可成为开口式风洞,为了提高开口式风洞的流场品质,设计一套包括收集器和小收缩段的整流装置。使用CFD方法对不同类型的风洞进行流场三维数值模拟,湍流模型采用SST k-ω湍流模型,同时,采用眼镜蛇探针对实际的不同类型的风洞流场进行测试实验,主要研究风洞的速度均匀性和湍流强度的变化趋势,对风洞的流场品质进行评估和对比。实验和数值仿真结果证明:模拟的速度和湍流强度剖面与实测具有良好一致性,在风洞试验段平均风速在一定测试风速下,闭口式风洞具备低湍流强度和高流动均匀度的特点的流场品质,其中心区域湍流强度在0.3%以下。此外,证明了这套整流装置的设计可提高了开口式风洞的流场品质,在风洞试验段风速最大速度50%左右时,其中心区域湍流度在0.5%以下,边界层厚度减少到50 mm。这些结论将对小型风洞装置的设计、改进奠定了基础。

摘要： 为探究横风作用下风屏障对简支箱梁桥上轨道上方风场特征分布的影响机理,以高速铁路典型跨度32 m预应力混凝土简支箱梁为背景,通过几何缩尺比为1∶30的节段模型风洞试验,采用三维脉动风速仪测试了铁路桥面轨道中心上方的风场信息,并考虑了来流风环境、轨道位置、透风率等试验因素。研究结果表明:基于最小二乘法理论对试验数据进行过原点的线性拟合分析可以更好地反映测点风速与来流风速之间关系;与裸梁桥面风场的湍流强度相比,均匀来流风速对风屏障屏蔽作用下的桥面风场湍流强度影响较大,其风速比非一致性指标与其湍流强度的变异性相关;均匀风场中桥面轨道中心部分位置的风速增加可达32.8%,而湍流风场会弱化裸梁桥面等效风场的放大效应;风屏障可以有效地降低桥面风场的平均风速,透风率30%的风屏障屏蔽作用下其迎、背风侧等效风速分别为裸梁状态下的21.6%和19.4%。

摘要： 零压力梯度平板边界层转捩问题是计算流体力学中的一个非常经典的问题,通过采用数值模拟的方法,研究了二维零压力梯度平板边界层中层流向湍流过渡的问题,探究了平板边界层理论中位移边界层厚度在不同来流自由流湍流强度下的变化规律。采用SST transition四方程转捩模型,模拟了零压力梯度平板对入口不同自由流湍流强度的位移边界层的计算结果。通过分析计算结果和对比相关实验,得出位移边界层厚度变化的规律。研究结果表明,自由流湍流强度大小为1%是一个分界线:在自由流湍流强度大于1%的前提下,随着湍流强度的减小,位移边界层厚度沿着流向方向的变化曲线在转捩区域出现下凹现象,且随着湍流强度减少,下凹现象越来越明显;在自由流湍流强度小于1%的提前下,湍流强度接近1%,位移边界层厚度沿着流向方向的变化曲线在转捩区域出现下凹现象,但是随着湍流强度减少,下凹现象逐渐消失。

摘要： 利用声雷达的垂直方向上的水平风速模,风向资料以及风速脉动累积资料,来研究雾过程中湍流的统计参数在不同时间点随高度的变化曲线以及风向、风速变化曲线.湍流统计参数通过分析总结出雾过程中湍流的时间变化特征和空间变化特征.论文的主要工作有:(1)对湍流研究方法的认识.(2)利用风廓线雷达进行三维脉动风的探测,处理湍流原始数据,得到湍流强度廓线,结合声雷达的风速、风向廓线,总结湍流运动在雾过程中的变化,分析出湍流在雾不同的阶段中对雾发展的影响.

摘要： 本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站——SACOL站三维超声风速仪2008年一月的数据资料，采用涡动相关法计算了榆中地区的动量通量，进而获得榆中地区的湍流强度，通过风向脉动标准差方法判断稳定度，分析了该地区湍流强度的日变化特征及其随平均风速、稳定度的变化关系，旨在通过大量的数据计算得到榆中地区边界层的湍流运动特征。

摘要： 基于风资源梯度自动观测系统,对柴达木盆地东缘地区风资源时间变化及空间分布特征进行了分析,结果表明:(1)研究区域具有较为丰富的风资源,3～25m/s之间风速累计时数平均超过6600小时,也即275天,超过全年总时数的75％.从各梯度来看,随高度增加累积时数总体增加,小风时越往低层风速累计时数越大,大风时越往高层风速累计数越大;各分析站点中戈壁(GB)＜3m/s风速时数相对最高,诺木洪(NMH)相对最低,≥3m/s风速时数正好相反;有效风速累计小时数小灶火(XZH)各梯度间差异不大,戈壁(GB)总体相对最小.(2)各梯度优势风速谱域基本处在3～9m/s范围,峰值风速出现在4～6m/s之间;除10m梯度外,其余各梯度风速频率分布差异不大.相比较其它各层,10m高度层小风出现频次较高,其余层6～12m/s的风速出现频次较高.(3)从不同方位风速及风功率密度情况来看,除戈壁(GB)外,总体优势风为西北风;除诺木洪外,总体风速差异不大.(4)随高度增加风速和风功率密度逐渐增大;但各站点之间差异较大.从逐月情况来看,小灶火(XZH)5～8月份平均风功率密度较大、诺木洪(NMH)和戈壁(GB)分别在4月和8月呈现出两个峰值、快尔玛(KEM)则在冬春季节风资源较丰富,而在夏季较贫乏;从逐小时情况来看,小灶火(XZH)和诺木洪(NMH)呈现出伴随地面温度升高风功率密度逐渐降低的趋势,戈壁(GB)和快尔玛(KEM)则正好相反.(5)各层风平均湍流强度为0.199,平均切变指数为0.075,自10～70米梯度湍流强度和切变指数总体自低层到高层逐渐降低.时间变化情况为,湍流强度与当地气温变化趋势基本一致,即高温对应高湍流,低温对应低湍流;切变指数变化趋势基本与湍流强度相反;各梯度间湍流强度自低层向高层递降,切变指数在10～30米层间最明显.各站点各层次湍流强度基本在0.1～0.25之间,属中等强度;切变指数各站点各层之间差异较大,总体小灶火(XZH)最小,诺木洪(NMH)最大,而且小灶火(XZH)底层为正切变,高层为负切变.期望通过本研究为该地区风电场布设及近地面层风能资源利用提供技术依据.

摘要： 通过对多个台风影响范围内福建中部沿海平潭周边4座海上、4座沿海测风塔2008-2015年期间测风塔资料分析可知:(1)湍流强度的急剧变化出现在台风中心云团临近及经过期间风速骤减、风向突变时,台风强度越强,湍流强度突增更明显.若台风正面袭击测风塔区域时,即台风漩涡中心经过测风塔时,湍流强度变化非常剧烈,可增加5～19倍左右,其值可达0.585以上,对风机影响很大;(2)若台风中心未经过(外围影响),则湍流强度突增现象不明显,在0.2以下,对风机威胁略小,但台风在测风塔区域以东洋面穿越时,湍流强度会发生明显突增现象(0.1突增到0.6左右),此时若台风强度很强,则会对风机造成很大破坏;(3)观测期间海上测风塔湍流强度变化与“标准湍流强度曲线”变化规律相一致,风塔各层的平均湍流强度均在3～4m/s风速段迅速减到0.1～0.2,之后随风速增大而缓慢减小并最终在0.08左右摆动,而热带气旋影响期间湍流强度随风速的变化不完全符合“标准湍流强度曲线”变化规律,随着风速增加湍流强度会超过标准湍流强度曲线的B级;观测期间海上测风塔近地层风的阵风系数随高度的增加而稳定减小,热带气旋影响期间,阵风系数随高度的变化均存在一个随高度增大的层次,各层阵风系数在1.2～1.47之间.

摘要： 本研究结合大涡模拟以及致动线法对潮流能水平轴水轮机进行数值模拟研究,并通过拖曳水池实验获得了水轮机的一些性能参数.首先,将数值模型与试验数据进行对比验证,这在均匀流下吻合得很好.另外,研究了不同来流对水轮机尾迹的影响.结果表明,不同的入流条件下尾迹混乱度也不同.在湍流入流条件下,尾迹是不对称的,并且在水轮机下游区域迅速变得混乱,脱落旋涡仅能在其下游1～2倍叶片半径的距离内保持稳定.此外,本文还研究了湍流强度以及入射角对水轮机性能和尾流场的影响.

摘要： 对于矿浆充气和气泡矿化,气泡发生器的性能将会影响矿物分选的效果,所以气泡发生器的结构设计及优化显得尤其重要.通过对气泡发生器结构及原理的研究,文章运用射流卷吸空气、伴随紊动搅拌有利于提高流体气含率的特征,并结合卡门涡街湍流形式,改进并模拟优化了一种气泡发生器,即“卡门涡街型气泡发生器”.经过实验模拟,相较于原始气泡发生器,改进结构对于气泡发生器喉管段湍流强度的提高具有较为明显的效果.

摘要： 一般认为湍流的存在加快了点火能量的耗散,使得混合气更不易着火.为了研究高当量比着火极限条件下湍流环境对火焰初始发展阶段的影响,在湍流定容燃烧实验装置中开展了50％CO/50％H2合成气相关实验,并研究了火焰等效半径和火焰传播速度变化的规律及影响因素.结果表明:在输入电压为12V的层流情况下,合成气着火极限当量比为5.8;湍流强度的增加,可以拓宽可燃混合气的着火极限;在高当量比着火极限条件下,火焰传播速度随着湍流强度的增加而增大.

摘要： 本文就湍流对氢气贫氧燃烧时火焰结构的影响开展了实验研究.实验结果指明,湍流环境中火焰的胞状失稳现象随着初始湍流强度的增大而显著提升.通过分析,得知外部湍流的出现强化了火焰锋面上的正向拉伸作用从而增强了对火焰固有不稳定性的抑制作用,但是湍流的扰动作用同时通过影响火焰锋面前方处未燃气体密度而增强了朗道不稳定性.由于对不稳定性的增强效果高于对拉伸作用的增强效果,因此最终表现出了湍流促进火焰不稳定的发展.最后,通过对比临界半径和火焰锋面褶皱因子与初始湍流强度和燃空当量比之间的关系,得知湍流对火焰结构的影响与火焰自身固有朗道不稳定性的强度密切相关.

摘要： 利用旋流器内的超重力场和强化传递过程的特性,将旋流技术应用于萃取单元操作具有重要意义.本文首先介绍了旋流萃取元件及多级逆流旋流萃取设备,然后分析了旋流萃取元件内部的流场、操作弹性和萃取特性.结果显示,旋流萃取元件内的切向速度和静压呈典型的"M"形驼峰分布,流场为强旋转湍流流场,有利于传质过程和相分离过程.萃取元件的萃取效率在90％左右,并随着油水比的增加,呈现一定的增加趋势.

摘要： 利用旋流器内的超重力场和强化传递过程的特性,将旋流技术应用于萃取单元操作具有重要意义.本文首先介绍了旋流萃取元件及多级逆流旋流萃取设备,然后分析了旋流萃取元件内部的流场、操作弹性和萃取特性.结果显示,旋流萃取元件内的切向速度和静压呈典型的"M"形驼峰分布,流场为强旋转湍流流场,有利于传质过程和相分离过程.萃取元件的萃取效率在90％左右,并随着油水比的增加,呈现一定的增加趋势.

摘要： 本发明公开了一种新型局部湍流脉动强度检测方法，包括以下步骤：S1、设计两个低通数值滤波算子LPF1和LPF2；S2、基于低通数值滤波算子LPF1和LPF2定义湍流小尺度脉动强度判据，并根据湍流小尺度脉动强度判据得出局部湍流脉动强度。本发明提供了对流场湍流发展程度的判定方法，可以为相关数值方法开发提供技术手段。本发明基于数值滤波检测局部湍流能谱，以此为基础判断局部湍流脉动强度。本发明设计的低通滤波算子，采用五点模板，能够在目前最广泛应用的二阶有限体积软件中较容易地实现。

摘要： 本发明公开了一种基于波前探测的实时大气湍流分层强度测量方法。该方法包括：利用自适应光学系统的夏克‑哈特曼波前传感器实时获取波前斜率信息；实时的波前斜率信息被传送至实时大气处理机中；实时大气处理机利用积累一定帧数的波前斜率数据进行大气湍流分层强度的计算；输出实时的大气湍流分层强度信息。利用本发明，可以实时获取大气湍流分层强度信息，同时提升大视场自适应光学系统的校正性能。

摘要： 本发明公开是关于考虑湍流强度影响的送风当口直径的计算方法，涉及空调制冷技术领域，该考虑湍流强度影响的送风当口直径的计算方法包括以下步骤：步骤1：获取多种不同工况下侧送风风口处射流的轴心速度和轴心温差实验数据；步骤2：获取多种不同工况下侧送风风口处射流的轴心速度和轴心温差在时间序列上的分形维数；步骤3：建立分形维数与湍流强度的关系的计算模型；步骤4：建立阿基米德准数与湍流强度的计算模型；步骤5：建立分形维数与送风口当量直径的计算模型。本公开技术方案通过分形维数代替传统侧送风气流组织设计中的阿基米德准数，使计算过程更为简便，精确性更高，避免了由于传统气流组织设计计算的误差及繁琐导致的空调房间侧送风气流组织设计上的困难。

摘要： 本发明公开了一种调节湍流强度的水槽清洗机，包括水槽本体、清洗机构和排水泵，清洗机构包括连接在排水泵和水槽本体之间的、用于在水槽本体内形成湍流的管路结构，排水泵设置在水槽本体底部下方、并且包括与水槽本体内连通的泵壳，水槽清洗机还包括用于调节湍流强度的强度调节机构，强度调节机构包括设置在泵壳内的流量塞；泵壳上形成有泵颈，泵颈的内径相对于上、下两侧均为缩小，泵颈的下方设置有隔板，隔板上开设有过水孔，流量塞位于隔板方，泵颈的内侧和流量塞的外侧之间形成水流通路；流量塞上升时，逐渐进入泵颈而使得水流通路减小，流量塞下降时，逐渐离开泵颈而使得水流通路扩大，从而调节水流强度。

摘要： 本发明提供一种可调节湍流强度的湍流发生装置，应用于定容燃烧弹试验设备中。该装置由单缸发动机(1)，柔性联轴器(2)，气体管道(3)，分流腔(4)，定容燃烧弹(5)，双输出轴电机(6)和数字调频器组成。电机带动单缸发动机活塞往复运动，通过气体管路产生射流在定容燃烧弹中心处发生碰撞，从而在中心部位形成各向同性的湍流环境；通过调节数字调频器来控制双输出轴电机转速进而控制湍流强度的大小。与传统的湍流发生装置相比，本装置可产生可控且各向同性的稳定湍流；双输出轴电机通过柔性联轴器可以使两台单缸发动机同步且稳定的运动，使整体结构紧凑；分流腔保证活塞往复运动过程中的气流通过定容燃烧弹连通气孔时速度和流量相同，进一步提高模拟实验的准确性。

摘要： 本发明公开了一种湍流强度垂直分布测量及湍流廓线雷达标定方法，包括有飞行器、探测器和地面站电脑，所述的飞行器具有在任意点悬停、垂直升降及稳定的自主飞行能力。所述的探测器包括有电池、数据存储器和温度脉动仪，温度脉动仪通过带有收放装置的细线与飞行器的机身连接。本发明依靠飞行器的垂直升降能力，保证了所测得数据为垂直大气廓线数据，提高了对廓线的测量准确性。

摘要： 本公开提供了基于湍流强度的风电机组机舱位移监测优化方法及系统，包括：根据机组当前湍流强度，获取当前机舱位移最大值；当首次出现机舱位移值大于等于停机阈值时，风机执行变桨优化动作；当非首次出现机舱位移值大于等于停机阈值时，且在规定时间内机舱位移值大于等于停机阈值的次数达到停机次数上限，则风机执行变桨停机动作，否则进入告警逻辑判断；在规定时间内机舱位移值大于等于告警阈值的次数达到告警次数上限，则风机执行告警动作，否则风机正常运行。本公开根据实时风速获取湍流强度进而得到当前风况下的机舱位移最大值，再根据机舱位移最大值开发监测优化算法，从而优化振动问题，提升机组发电量。

摘要： 本发明属于光波大气传输探测和工程应用领域，特别公开了一种获取低空湍流强度廓线的方法及装置。所述方法包括以下步骤：步骤S1：接收由激光信标产生的后向散射回波信号，在CCD相机上呈现至少一组由同一信标产生的两个光斑；步骤S2：分别获取光斑的质心位置和光强数据；步骤S3：根据质心位置计算出平行于以及垂直于每组光斑连线方向的质心起伏方差，计算每组所对应的大气相干长度；并对每组光斑的光强进行归一化处理，计算得到归一化结构函数；步骤S4：使用所述大气相干长度和归一化结构函数按照权重的不同联合计算出路径的湍流强度廓线。本发明技术方案简单，测量成本低，并能够有效的获取低空湍流强度廓线。

摘要： 本发明提供了一种基于海上风电场SCADA运行数据的风电机组局地有效湍流强度计算方法，S1、获取风电场场区周边处于自由流的历史或同期完整年测风塔风数据、风电场中各风电机组SCADA实际运行风数据及风电机组坐标信息、机组型号，SCADA实际运行风数据包括风速、风速标准差、风向，SCADA实际运行风数据用于计算各扇区对应的机舱湍流强度代表值；S2、对风电场中风电机组SCADA实际运行风数据、测风塔风数据进行数据筛选，剔除异常、无效数据；本发明以解决软件仿真模拟湍流强度的偏差带来的机组载荷安全的不确定性及对机组发电能力的优化提升。

摘要： 本实用新型提供了一种可提高湍流强度的雾化通道及其雾化装置，雾化通道包括：管件，所述管件内设有雾化腔，所述雾化腔的腔壁有至少部分为雾化面，所述雾化面上设有凸起的锯齿结构，所述锯齿结构与气流在所述雾化腔内流向同向延伸设置；其中，所述雾化腔内还设有可提高湍流强度的湍流机构。本实用新型的可提高湍流强度的雾化通道及其雾化装置，其通过在雾化通道内设置湍流机构以提高气流的湍流强度，提高了气溶胶输出速度，同时该湍流机构还有助于带出较大的雾化颗粒，增大换热能力，降低吸嘴口温度，用户体验更好。