壁紊流的紊流结构及其缩尺效应

本文研究发边壁紊流的壁区紊流结构及其缩尺效应。文包括：（１）研究了壁区的紊流结构特征；（２）论证了壁区的紊流结构对整个紊流场的支配作用；（３）探讨了壁区紊流结构的缩尺影响及其控制，重点讨论了条带结构，涡旋结构和猝发过程的缩尺效应。     

边壁加糙对切变湍流相干结构的作用

天然明渠水流、管道水流等实际水流,多数是边壁粗糙情况下的液体流动,为了了解实际水流的水流结构,以利于实际工程的运用,研究边壁加糙对切变湍流相干结构的影响是必需的。 本试验是在断面为30×25cm~2、长为600cm的矩形水槽中进行的,试验的流速为2～40cm/s,水槽底板加糙采用粒径d=0.0012cm,0.29cm,0.385cm,0.594cm,0.896cm的均匀沙,分别用环氧树脂粘附于塑料板上,试验时将加糙板安装于水槽中作为槽的底板,这样连光滑底板就有六种不同粗糙度的底板。试验时的粗糙雷诺数Re_Δ=U_*△/v=0.04～73。其中u_*为摩阻流     

肋条减阻

随着世界上能源消耗的不断上升，使人们不得不认真考虑如何有效的保护有限的能源，探求节约能源的新技术和新方法。湍流减阻就是在这种应用背景下提出在新课。经过二十多年的努力，特别是湍流理论的发展，使得湍流减阻理论和应用得到了突破性的进展。就减阻技术讲，有肋条减阻、聚合物减阻、大涡硫碎减阻、吹气和吸气减阻、微气泡减阻等，这些减阻技术一个共贩考虑，就是要控制边界层内的湍流结构，特别是拟序结构，减少湍能的耗损以     

传感器尺寸对脉动壁压信号的影响

水流脉动壁压的研究,通常用压力传感器测得脉动壁压信号,然后对信号进行分析,求得脉动壁压有关特性.显然,压力传感器的尺寸大小,对壁压信号有平均化作用,本文对两者的关系进行了探讨.     

紊流相干结构与脉动壁压

本文通过氢气泡产生技术,证明了边壁附近的慢速流带无因次分布间隔(λ_v)有大致相同的数值,而且发现λ_v随距边壁的距离增加而增大;由相干结构显示图,分析了边壁切变紊流相干结构的特性及其形成过程,而且得出了猝发周期的计算式。由于相干结构对紊流脉动的产生及由此产生的各种物理效应起决定性作用,因而本文第二部分讨论了相干结构与脉动壁压的关系,通过对实测的脉动壁压计算,证明了脉动壁压主要是低频大尺度相干涡旋所引起的,为了更合理地计算脉动壁压,文中介绍了反映相干结构特性的条件采样和条件平均计算法。     

湍流边界层外区相干结构对异质悬浮粒子运动的作用

湍流边界层外区的相干结构主要表现为大尺度横向涡。本文针对横向涡的特性,提出了横向涡的概化模式。而后对横向涡中单个异质悬浮粒子的运动进行了数字模拟,对粒子的尺度与密度,横向涡特性及小尺度运动对悬浮粒子运动的影响进行了探讨。     

小湾水电站泄流雾化水流深化研究

在“七五”、“八五”攻关的基础上，通过对小湾水电站泄流雾化的研究，进一步深化对高速泄流所产生的雾化水流的机理和防范措施的认识。其主要内容包括：（１）完善单一的较规则的挑流雾化水流计算模式，主要是完善充的横向扩散和考虑水弹性的溅水范围的计算方法；（２）水舌碰撞消能和窄缝消能的雾流量计算；（３）下游河床地形对雾化水流雨区的影响和两岸地形对雾充扩散的影响；（４）原型观测反馈计算；（５）小湾水电站泄务化影     

湍流底层条带结构的研究

本文研究了湍流底层条带结构，包括条带结构的影响因素和动力特性，条带结构的理论模式和条带结构的控制等三部份。对条带结构的主要影响因素进行了试验，得出了慢速流带无因次间距与距边壁的距离，边壁粗糙、压力梯度等因素之间的关系，文中还提出了条带结构的模式和分析了湍流条带结构控制的应用前景。     

平面掺气散裂射流特性

本文根据部分掺气散裂射流的特性，提出了相应的物理模式与数学模式，并通过简化与相似分析得到了掺气散裂射流的半宽，水挟气泡区的半宽，水核区的半宽和射流掺混区与水挟气泡区边界处的含气浓度随射流初始条件的变化，并将计算结果与实验结果进行了比较，结果表明，两者甚为一致。