旋转变径圆管内螺旋流的LDV流速测量

• 作者: 张井龙 徐德奎 徐艳 李森 王尊策
• 来源期刊: 中国科技论文
• 学科: 工学
• 关键词: 流速测量 激光多普勒测速 旋转壁面 变径圆管
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 685-690
• 页数: 6页
• 分类号: TB937
• 字数: 4271字
• 语种: 中文

摘要

针对旋转变径圆管内螺旋流场激光多普勒测速(laser Doppler velocimetry,LDV)存在的窗口振动、光束难聚焦与旋转多普勒效应等问题,设计了同轴双带驱动LDV实验装置.采用折射率匹配和光路计算相结合的方法,实现了其速度场的二维LDV测量,得到了不同壁面旋转率下变径圆管内螺旋流的切向、轴向速度分布.实验结果表明:旋转与螺旋流同向时,切向速度明显增加,最大切向速度随旋转率的增加率约为10％/N,最大切向速度点向边壁移动;当旋转率与螺旋流自身旋转率接近时,外涡流区几乎消失;旋转与螺旋流反向时,切向速度随之减小,最大切向速度随旋转率的减小率约为8％/N,最大切向速度点向轴心移动;不论壁面正反旋转,近壁区轴向速度都产生了层流化的趋势.