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平板湍流边界层中相干结构的尺度及SL标度律的实验研究

赵伟  李万平  
【摘要】:正 利用高分辨率、高帧率PIV系统对平板湍流边界层中缓冲层和外层的大尺度相干结构尺度进行了细致的实验研究,目的是验证She-Leveque(SL)标度律。实验分别在两个动量损失厚度雷诺数628.和1032.9下进行,应用一维和二维小波分析以及传统的统计学方法,在垂直于平板和平行于平板的平面内考察平板湍流边界层中存在的相干结构的流向和展向尺度,同时对多种脉动结构的空间关系进行研究。在对广泛认可的相干结构经验数据进行验证的基础上,对She-Levequ标度律进行了验证。结果表明,各单一尺度结构内部,流向脉动速度、法向脉动速度及脉动涡量的结构量均存在明显的标度律,标度指数的形式与SL标度律吻合,只是常数有所不同。但对于任一p阶矩的结构量,其标度系数并不是严格的与p和距离l无关。

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