平板湍流边界层湍动能时空多尺度分布特征与典型结构

摘要：

应用四相机阵列高时间分辨粒子图像测速系统,测量平板湍流边界层7.26δ0.99×1.18δ0.99大视场瞬态速度场的大样本时间序列,实验雷诺数Reτ=1046.在所有法向层沿流向方向进行空间多尺度连续小波变换,根据分尺度小波系数得到湍动能随脉动空间尺度和法向位置的分布;同时对每个空间点脉动速度时间序列在时间上进行多尺度连续小波变换,根据分尺度小波系数得到湍动能随脉动时间尺度和法向位置的分布;计算出去除多尺度相干结构前后的平坦因子随脉动空间尺度和法向位置的分布.使用空间小波系数过零点法对流场的湍流结构进行检测,用条件采样和空间相位平均的方法获得各尺度不同法向位置湍流结构的空间典型拓扑,发现湍流小尺度结构涡量的空间拓扑呈现沿流向和法向正负交替的四极子结构,流线表现为鞍点和焦点组成的动力系统,肯定了湍流小尺度结构的普适性;计算去除相干结构前后的标度指数ζ(p),发现多尺度相干结构是引起奇异标度律的原因.

机标关键词：分布特征、时空多尺度、典型结构、尺度分布、多尺度相干结构、粒子图像测速系统、连续小波变换、小波系数、空间尺度、时间序列

所属期刊栏目：40

分类号：U416.217;O357.5;X513

在线出版日期：2024-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：61-71