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基于粒子图像测速(PIV)技术的圆盘桨搅拌槽湍流动能耗散率研究
1
作者 胡帅 王瀚彬 +2 位作者 毕丰雷 李隽森 贺来宾 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期39-45,共7页
在边长L为220 mm的方形搅拌槽内,采用高解析率的二维粒子图像测速(PIV)技术在搅拌雷诺数Re=1300下对圆盘桨形成的流场进行研究,得到Kolmogorov尺度下的高解析流场。基于流场数据和各向同性假设得到湍流动能分布,并比较了直接定义法和大... 在边长L为220 mm的方形搅拌槽内,采用高解析率的二维粒子图像测速(PIV)技术在搅拌雷诺数Re=1300下对圆盘桨形成的流场进行研究,得到Kolmogorov尺度下的高解析流场。基于流场数据和各向同性假设得到湍流动能分布,并比较了直接定义法和大涡PIV法计算的湍流动能耗散率。结果表明:当离底高度C=0.15L时,圆盘桨的流型呈现出独特的单循环流型,流体主要旋涡为单旋涡结构;搅拌槽内湍流动能的最大值出现在桨叶排出流的末端;在Kolmogorov空间解析尺度下直接定义法计算得到的湍流动能耗散率大于大涡PIV法,并且湍流动能耗散率的峰值位于桨叶端和排出流区域。直接数值模拟的验证结果表明,这两种计算方法中使用的各向同性假设是合理的。 展开更多
关键词 搅拌槽 粒子图像测速(PIV) kolmogorov尺度 湍流动能耗散率 直接数值模拟
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一种基于幅值和波数的耗散控制方法
2
作者 魏皇生 黄柱 席光 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期41-58,共18页
激波捕捉格式可以根据局部流场的光滑程度自适应地控制耗散,以抑制小尺度的非物理波动并解析更多的大尺度流动结构。为了更好地识别激波捕捉过程中产生的小尺度非物理波动,进而更精确地控制耗散,提出一种基于局部流场的幅值和波数控制... 激波捕捉格式可以根据局部流场的光滑程度自适应地控制耗散,以抑制小尺度的非物理波动并解析更多的大尺度流动结构。为了更好地识别激波捕捉过程中产生的小尺度非物理波动,进而更精确地控制耗散,提出一种基于局部流场的幅值和波数控制耗散的方法。对于激波主导的或各向同性湍流的具有强烈非定常性的问题,根据一维非定常欧拉方程,推导小尺度下不同物理量之间的关系,并通过数值实验或Kolmogorov尺度理论确定小尺度波动幅值的阈值。最后,基于傅里叶分析及小尺度波动幅值的阈值,建立耗散大小与局部流场的幅值和波数的关系。为了获得激波捕捉能力,将该格式与TENO(Targeted Essentially Non-Oscillatory)格式进行混合构造了混合格式。一系列激波主导的基准算例显示,该格式在计算过程中产生的小尺度非物理波动的波数更低,幅值更小,并对大尺度的流动结构具有更好的分辨率。 展开更多
关键词 kolmogorov尺度 可压缩流动 各向同性湍流 耗散控制 激波捕捉格式
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连续高速分散混合器内的流体力学性能——Ⅰ.实验研究 被引量：2
3
作者 董强 聂毅学 +1 位作者 张华芹 高正明 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1055-1059,共5页
针对3种不同结构的定子,采用不同粘度的牛顿流体及假塑性非牛顿流体作为工作介质,对连续高速分散混合器(CRS)内的流体力学性能进行了系统的实验研究,着重对CRS的功率特性、流体的表观Kolmogorov尺度进行了测定和分析.结果表明,3号定子... 针对3种不同结构的定子,采用不同粘度的牛顿流体及假塑性非牛顿流体作为工作介质,对连续高速分散混合器(CRS)内的流体力学性能进行了系统的实验研究,着重对CRS的功率特性、流体的表观Kolmogorov尺度进行了测定和分析.结果表明,3号定子操作条件下的功率准数最大,为5.44;CRS的Metzner-Otto常数远大于普通搅拌桨;CRS内流体的表观Kolmogorov尺度比传统的搅拌反应器小一个数量级,因此CRS内的微观混合时间远小于搅拌反应器.研究结果可为连续高速分散混合器的优化提供参考. 展开更多
关键词 连续高速分散混合器 功率消耗 kolmogorov特征尺度
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