二维粒子图像测速实验中三维涡旋可测性分析

• 作者: 朱立俊 王建中 王志寰 范红霞 陈槐
• 来源期刊: 水科学进展
• 关键词: 粒子图像测速 直接数值模拟 涡旋 旋转强度 Burgers涡 倾角 环量
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 页码范围: 738-744
• 页数: 7页
• 分类号: TV131
• 语种: 中文
• DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.05.011

摘要

现今二维粒子图像测速(PIV)广泛应用,为进一步提高PIV测量结果对紊流及水流和泥沙相互作用机理的理解,分析了二维PIV中三维涡旋的可测性.结合涡旋识别的旋转强度方法、 坐标旋转定理和紊流经典Burgers涡模型,推导得出:二维PIV能否检测出三维涡旋,主要受涡旋环量和旋涡与测量平面之间的倾角两个因素影响,且仅当涡旋环量大于某一特定值(为倾角的函数)时,三维涡旋才可以被测量出.利用广泛使用的直接数值模拟(DNS)槽道紊流数据统计分析,得出了该条件下倾角和环量的相关曲线与拟合方程;结合环量概率密度累积分布可知,在常规二维PIV实验中,涡旋被测量出的概率越大,相应的倾角也越大,其中以90%、50%和10%的概率被测量出的三维涡旋与测量平面间分别呈20°、11°和5°的倾角.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱立俊	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室	18	122	6.0	10.0
2	王建中	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室	11	45	4.0	6.0
3	范红霞	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室	10	27	4.0	4.0
4	陈槐	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室	3	5	1.0	2.0
5	王志寰	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室	2	1	1.0	1.0