窦华书
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肖美娜
工程热物理学报
流动稳定性及湍流转捩是流体力学和流体机械学科的重要研究课题.本文运用能量梯度理论,对180°矩形截面弯管内的流动不稳定特性进行了研究.基本流动为层流,利用三维数值模拟的方法,得出了不同Re下的能量梯度函数K的分布.通过与相同几何和流动条件下的实验结果比较,发现K值最大的位置最先发生流动失稳,进而形成涡流.随Re的增加,流动逐渐转捩为湍流.计算所得到的能量梯度函数K的分布特性与实验得到的流动失稳区域基本一致.
关键词:
弯曲管道
,
失稳
,
能量梯度
,
数值模拟
马坤
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袁世伟
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常怀见
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赖焕新
工程热物理学报
本文利用超声多普勒测速仪和动态压力测量方法,研究90°矩形截面弯管中拟塑性流体(浓度为0.1％和0.2％的羧甲基化纤维素溶液,CMC)的流场特性,在三种来流速度条件下,测量了沿流向截面内的主流速度和壁面测点的压力脉动特性.在介质的流变性参数测量的基础上,实验观察了层流和湍流状态下弯道截面内拟塑性流体流动不均匀性的特征,并与牛顿流体流动的经典实验进行了对比分析.动态压力测量则显示了在湍流状态下,拟塑性流体仍具有牛顿流体湍流流动的多尺度特征.
关键词:
弯管
,
拟塑性流体
,
流场
,
实验研究
