管新蕾
- 作品数：10 被引量：28H指数：4
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- 高分子溶液壁湍流减阻机理的TRPIV实验研究被引量：4
- 2013年
- 利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)对回流式水槽中低浓度高分子溶液壁湍流的减阻机理进行实验研究。通过对比分析高分子溶液和纯水平板湍流边界层在相同来流速度下的平均速度剖面、湍流强度和雷诺应力,发现高分子溶液的壁面摩擦阻力减小了21.77%,并且其缓冲层增厚,按对数律外移,雷诺应力减小;高分子聚合物主要在近壁区起到抑制湍流脉动的作用,而在主流区的作用不太明显。用流向局部平均多尺度速度结构函数和相干结构条件采样方法,检测并对比了高分子溶液和水的壁湍流相干结构"喷射"和"扫掠"事件中的脉动速度、展向涡量、雷诺应力等物理量的二维拓扑形态,发现高分子溶液近壁区相干结构在猝发时的脉动速度减小,涡量受到抑制,雷诺应力明显减小,说明高分子溶液湍流近壁区相干结构"喷射"和"扫掠"的强度变弱,猝发频率降低,动量和能量的输运减弱,揭示出高分子溶液减阻的重要机理。
- 蒋营营管新蕾姜楠
- 关键词：高分子溶液减阻壁湍流相干结构
- 高聚物溶液湍流边界层减阻机理的TRPIV实验研究
- 自高聚物溶液减阻效应被发现以来，这一独特的减阻现象引起了广泛关注。然而高聚物和湍流组成的物理系统异常复杂，它们之间的动力学相互作用仍不明确，高聚物在湍流中产生减阻效应的原因尚未完全清楚，减阻的机理还有待深入探究。目前湍流...
- 管新蕾
- 关键词：高聚物溶液湍流边界层相干结构动力学性能
- 高聚物溶液壁湍流减阻特征的TRPIV测量
- 管新蕾姜楠
- 关键词：壁湍流高聚物减阻
- 高聚物减阻溶液壁湍流的TRPIV测量
- 二维高分辨率的TRPIV测量水槽中充分发展的减阻溶液和清水平板湍流边界层流场.分析了平均速度、湍流强度和雷诺应力等统计平均量,比较减阻溶液与清水的时均流场发现,加入高聚物后,最大的影响是法向脉动速度、雷诺应力急剧减小,这...
- 管新蕾田海平杨绍琼姜楠
- 关键词：管道输油高聚物
- 高聚物减阻溶液壁湍流的TRPIV测量
- 利用二维高分辨率的TRPIV测量水槽中充分发展的减阻溶液和清水平板湍流边界层流场。分析了平均速度、湍流强度和雷诺应力等统计平均量,比较减阻溶液与清水的时均流场发现,加入高聚物后,最大的影响是法向脉动速度、雷诺应力急剧减小...
- 管新蕾田海平杨绍琼姜楠
- 关键词：高聚物壁湍流
- 文献传递
- 高聚物减阻溶液对壁湍流输运过程的影响被引量：7
- 2015年
- 基于相同雷诺数下清水和高分子聚合物溶液壁湍流的高时间分辨率粒子图像测速技术(time-resolved particle image velocimetry,TRPIV)的对比实验,从高聚物溶液对湍流边界层动量能量输运影响的角度分析其减阻的机理.对比两者的雷诺应力发现高聚物的存在抑制了湍流输运过程.这一影响与高聚物对壁湍流中占主导地位的涡旋运动和低速条带等相干结构的作用密切相关.运用条件相位平均、相关函数和线性随机估计(linear stochastic estimation,LSE)等方法,分析提取了高聚物溶液流场中的发卡涡和发卡涡包等典型相干结构的空间拓扑形态.相比于清水,高聚物溶液中相干结构的流向尺度增大,涡旋运动的发展及低速流体喷射的强度受到削弱,表明了添加的高聚物阻碍了湍流原有的能量传递和自维持的机理.正是通过影响相干结构,高聚物抑制了湍流边界层中近壁区与外区之间的动量和能量输运,使得湍流的无序性降低,从而减小了湍流流动的阻力.
- 管新蕾王维姜楠
- 关键词：壁湍流减阻高聚物
- 湍流边界层各向异性张量模式的实验研究被引量：1
- 2013年
- 使用高时间分辨率粒子图像测速技术在水槽内精细测量平板湍流边界层内不同流向、法向位置的瞬时速度矢量空间场的时间序列信号。利用实验数据对湍流各向异性的涡黏张量模式进行了实验研究,给出了湍流边界层不可压缩槽道湍流中各向异性的涡黏张量各分量的空间分布规律。各向异性的涡黏张量分量的空间分布揭示了流向平均速度的法向梯度对雷诺应力三个分量的不同贡献。涡黏张量三个分量空间上的不同规律说明对涡黏张量的各向异性的考虑是合理的,而各向同性的涡黏模型不适宜描述剪切湍流雷诺应力的物理本质。
- 王维管新蕾姜楠
- 关键词：湍流边界层湍流模式雷诺应力粒子图像测速
- 高分子聚合物溶液减阻特性的TR-PIV实验研究
- 本文利用二维高分辨率TR-PIV对高分子聚合物水溶液减阻性能进行了实验研究。实验测量了水槽中不同雷诺数下充分发展的减阻溶液和清水平板的湍流边界层流场,减阻溶液是质量浓度为190ppm的聚丙乙烯酰胺(PAM)水溶液。研究结...
- 姚世勇管新蕾姜楠
- 关键词：湍流边界层减阻高分子聚合物
- 文献传递
- 湍流边界层相干结构空间拓扑形态的层析TRPIV测量被引量：10
- 2012年
- 用层析TRPIV(time-resolved paticle image velocimetry)技术精细测量了水洞中平板湍流边界层三分量速度的时空序列信号,提出了空间局部平均多尺度速度结构函数的新概念描述湍流多尺度涡结构的空间拉伸、压缩、剪切变形和旋转.用空间局部平均多尺度速度结构函数对湍流脉动速度进行了空间多尺度分解.用空间局部平均多尺度速度结构函数的新概念,根据湍流多尺度涡结构在空间流向的拉伸和压缩特征,提出了新的湍流相干结构条件采样方法,检测并提取了层析TRPIV数据中相干结构的"喷射"和"扫掠"事件中的速度、涡量等物理量的空间拓扑形态.发现在喷射和扫掠事件中均存在一对反向旋转的准流向"马蹄形"涡结构.
- 姜楠于培宁管新蕾
- 关键词：湍流边界层相干结构扫掠
- 雷诺应力各向异性涡黏模型的层析TRPIV测量被引量：11
- 2012年
- 利用层析TRPIV测量水洞中平板湍流边界层3D-3C速度场的高分辨率时间序列数据库.提出了空间局部平均多尺度速度结构函数的新概念,描述湍流多尺度涡结构的空间拉伸、压缩、剪切变形和旋转.用空间局部平均多尺度速度结构函数对湍流脉动速度进行了空间多尺度分解.用空间流向局部平均多尺度速度结构函数,根据湍流多尺度涡结构在流向的拉伸和压缩物理特征,提出了新的湍流相干结构条件采样方法,检测并提取了层析TRPIV数据中相干结构"喷射"和"扫掠"事件中的脉动速度、平均速度变形率、雷诺应力等物理量的空间拓扑形态.通过研究平均速度变形率各分量与雷诺应力各分量之间的空间相位差异,肯定了壁湍流相干结构雷诺应力各向异性复涡黏模型的合理性.
- 姜楠管新蕾于培宁
- 关键词：壁湍流相干结构雷诺应力
