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	Reynolds数对方腔流谱结构的影响
	陈槐 ; 陈启刚 ; 苗蔚 ; 李丹勋 ; CHEN Huai ; CHEN Qigang ; MIAO Wei ; LI Danxun
	2016-03-30 ; 2016-03-30
关键词	水动力学 方腔流 能谱 Reynolds数 粒子图像测速(PIV) 本征正交分解(POD) TV131.2
其他题名	Influence of Reynolds numbers on spectral structures in cavity flows
中文摘要	为了研究方腔流场的谱结构及Reynolds数对谱结构的影响,利用粒子图像测速技术(PIV)得到不同Reynolds数下方腔中垂面的二维流速场的时间序列,并对速度场进行能谱及本征正交分解(POD)分析。研究结果表明:方腔流场的能谱高值区主要集中在低频段,随着频率的增大能谱值不断减小。Reynolds数的增大,导致优势频率不断增大,能量由低频向高频转移,白噪声的能量不断增加,能谱可分辨范围不断减小。由POD分解可知,瞬时流场的能量基本集中在一阶模态,而脉动流场的能量在各阶模态分布较为均匀。随着Reynolds数的增大,一阶模态的含能比例递减,各阶模态投影系数的能谱逐渐变为白噪声,反映出方腔流场的无序性增加,能量逐渐从大尺度结构(低阶模态)向小尺度结构(高阶模态)传递。来流层流与紊流的POD分解模态投影系数的能谱具有不同的分布规律,层流能谱始终存在优势频率,而紊流能谱基本为白噪声。; Velocity vectors in the mid section of a cavity were measured for various Reynolds numbers(Re)using particle image velocimetry(PIV).Two spectra were analyzed using the Welch power spectrum analysis and proper orthogonal decomposition(POD). An increase of Re increases the dominant frequency,transfers energy from low frequency to high frequency structures,increases the energy of the white noise,and decreases the energy distribution range.The energy of the first spatial eigenmode is greatest in the instantaneous velocities,while the energies of all the eigenmodes are close to each other for the fluctuating velocities.Both the instantaneous and fluctuating velocities exhibit an energy drop in the first eigenmode as Re increases,indicating turbulence intensity enhancement and energy transfer from large scale structures to small scale structures.The characteristics of the POD spectral structures in the incoming laminar flow are quite different from those in the incoming turbulent flow.
语种	中文 ; 中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.lib.tsinghua.edu.cn/ir/item.do?handle=123456789/148782]
专题	清华大学
推荐引用方式 GB/T 7714	陈槐,陈启刚,苗蔚,等. Reynolds数对方腔流谱结构的影响[J],2016, 2016.
APA	陈槐.,陈启刚.,苗蔚.,李丹勋.,CHEN Huai.,...&LI Danxun.(2016).Reynolds数对方腔流谱结构的影响..
MLA	陈槐,et al."Reynolds数对方腔流谱结构的影响".(2016).

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