明渠紊流中涡结构的运动规律

• 作者: 钟强 陈启刚
• 来源期刊: 水科学进展
• 关键词: 明渠紊流 涡结构 生存时间 运动规律 粒子图像测速
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 页码范围: 579-587
• 页数: 9页
• 分类号: TV131.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.04.012

摘要

明渠紊流中随水流迁移的涡结构在传质过程中具有重要作用.为观测涡结构在整个生存期内的运动过程,将两套高频粒子图像测速系统的测量范围沿水流方向拼接,实现流场的大范围测量.将上述方法用于测量摩阻雷诺数为490~870的明渠紊流的纵垂面流场,并结合涡结构跟踪算法,得到了涡的生存时间、运动速度、位移及强度变化等参数.分析表明,涡结构的水平运动与水流同步,但整体有向水面抬升的趋势,在低雷诺数条件下,最大生存时间约10倍涡周转时间,最大垂向位移约0.4倍水深;随着雷诺数的增大,涡结构的量纲一运动速度未发生明显变化,但极限强度和强度变化速率均增大,且极限强度的增加幅度相对较小,使得涡结构的生存时间缩短,纵、垂向位移相应减小.研究结果揭示了生存时间是影响涡结构运动规律的关键变量,初步得到了涡结构运动规律随水流条件的变化趋势.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钟强	清华大学水利水电工程系	13	94	5.0	9.0
2	陈启刚	北京交通大学土木建筑工程学院	9	34	4.0	5.0