明渠均匀流Q结构分布及运动特性

作者：杨胜发; 张鹏; 胡江; 李文杰; 陈阳

来源：水科学进展, 2016, 27(03): 430-438.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.011

• 明渠
• 湍流结构
• 雷诺应力
• Q结构
• 时均特性
• 瞬态运动

为了解明渠均匀流湍流Q结构(Quadrant events)第一象限事件(Q1)、第二象限事件(Q2)、第三象限事件(Q3)和第四象限事件(Q4)的时均与瞬态运动特性,使用高频粒子成像测速系统对3种明渠湍流二维瞬时流速矢量场进行测量,统计分析明渠湍流脉动流速场中Q结构的雷诺应力、发生频率、占据测量区域面积率以及Q结构与涡结构运动关系。结果表明:Q1与Q3结构时均特性相似,具有发生频率低、面积占据量少、负瞬时脉动动量通量小等特点;而Q2与Q4结构时均特性与之相反,且Q4结构发生频率沿水深增加而逐渐增多至0.8H附近达到最大,Q2结构发生频率在壁面区域为最大,沿水深增加而减小。明渠瞬态运动特性主要表现为水面区造成Q4结构向下运动,挤压、推进、爬升床面区的Q2结构伴随其自身形变的瞬态发展过程。

• 出版日期2016
• 单位重庆交通大学