射流和圆柱尾流湍流层次结构的实验研究.pdfVIP

第 !卷 第#期 流 体 力 学 实 验 与 测 量 ’()* ! +(* # 年 月 ， $ % % ! % !#$%’$()* +(, -$+*.%$’$()* ( /0., -$12+(1* ,-.* $%%! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号：!%%3 #!$2（$%%!）%# %%!# %0 射流和圆柱尾流湍流层次结构的 毕卫涛，陈 凯，魏庆鼎 （北京大学湍流研究国家重点实验室，北京 !%%13! 摘要：用热线测量了射流和圆柱尾流湍流核心区不同位置处的风速脉动，通过对速度 结构函数标度性质的计算，研究了湍流层次结构模型。主要结论有：层次结构模型中 的相似性假设得到了实验的有力支持；模型提出的标度指数公式精确地反映了湍流 随机场的标度性质；速度结构函数的标度性质是与具体湍流流动有关的。 关 键 词：标度律；层次结构模型；速度结构函数；扩展自相似性 中图分类号：5#3* 文献标识码：6 !#$%’$()+0 *).,3 4( )2$ ).%5.0$() 2$%+%121+0 *)%.1).%$* 46 7$) +(, 130(,%1+0 8+9$ 6048 78 9-: ;(，=?+ @:，9?8 A:BC D:BC （,;;- @-E FG(H;(HE I(H JKHGK)-BL- M-N-HLO，P-Q:BC RB:S-HN:;E，7-:T:BC !%%13!，=O:B） :5*)%+1)：(; U:H- V-NKH-V-B;N (I ;KHGK)-B; S-)(L:;E I)KL;K;:(BN H- .-HI(HV-D :B T-; BD LE):BDH:L) UQ- I)(U * 7E L(V.K;:BC ;O- NL):BC )U (I S-)(L:;E N;HKL;KH- IKBL;:(B，;O- D;/ GN- :N KN-D I(H B)EW:BC ;O- JKHGK)-B; :-HHLO:L) ,;HKL;KH- X(D-)* JO- N:V:)H:;E OE.(;O/ -N:N :B ;O- V(D-) :N .H(S-D ;( G- L(HH-L; * 9O-H-N ;O- NL):BC :BD-Y-N (I ;O- S-)(L:;E N;HKL;KH- IKBL;:(BN H- NO(UB ;( SHE :B D:II-H-B; ;KHGK)-B; I)(UN，;O- JKHGK)-B; :-HHLO:L) ,;HKL;KH- X(D-) ON S-HE C((D .-HI(HVBL- :B LOHL;-H:W:BC ;O-V * ： ； ； ； ;$3 84%,* NL):BC )U O:-HHLO:L) N;HKL;KH- V(D-) S-)(L:;E N;HKL;KH- IKBL;:(BN -Y;-BD-D N-)I/N:V:)H:;E 引 言 在充分发展的均匀各向同性湍流场中，相隔距离 （惯性子区内）的两点的速度差的! 统计矩（速度结构函数）对 ! 呈幂次变化关系，而指数非线性地依赖于阶数，这就是湍流 的奇异标度律。湍流标度性质的研究起始于 @()V(C(H(S!2! 年开创的随机场理论 收稿日期：$%%% %0 $0 基金 登计划预选项目；国家自然科学基金重大项目（+(* 12!%） 作者简介：毕卫涛（!32 ），男，陕西蓝田县人，北京大学博士生 * # 流 体 力 学 实 验 与 测 量 （011#）第 #+ 卷