《基於Tomographic PIV技術的湍流邊界層擬序結構研究》是依託北京航空航天大學，由高琪擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於Tomographic PIV技術的湍流邊界層擬序結構研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：高琪
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
湍流邊界層內大尺度擬序結構被認為和湍流的發生、維持以及能量傳輸有密切關係。對其研究在流動控制和對小尺度渦結構模化用於數值模擬方面都具有重要意義。使用Tomgrapic粒子成像測速法（TPIV）這一針對三維空間體內三維速度場的實驗測量技術來研究湍流邊界層是一個前沿方向。實驗方法研究高雷諾數下湍流邊界層的流動特性以及雷諾數對流動結構的影響也是當前一個熱點。本項目將兩者結合，使用TPIV方法研究高雷諾數下湍流邊界層內的大尺度擬序結構。通過最佳化傳統的TPIV數據處理算法來得到高精度的實驗測量。使用三維渦結構識別技術和三維本徵正交分解（POD）方法來識別大尺度流動結構。對發卡渦和系列渦結構的尺度，空間形態和分布，以及兩者之間的相互關係等進行研究，深入了解雷諾數對流動結構的影響，提供大尺度擬序結構在高雷諾數下存在的實驗依據。
結題摘要
在國家自然科學基金青年科學基金項目的資助下，經過三年的課題研究，很好地完成了原定研究計畫，取得了豐碩的研究成果，尤其是實驗技術方面取得了超預期的成果。完成了層析PIV數據處理程式的最佳化工作，實現各個模組的整合，形成了具有良好互動性的數據處理平台。完成層析PIV實驗平台的搭建，並在合成射流、水槽湍流邊界層和水槽內三角翼前緣渦實驗中完成測試。完成三維渦結構識別算法的研究，實現了三維本徵正交分解（POD）算法以及三維子波分析的渦辨識算法。使用都卜勒測速儀（LDV）完成水洞內雷諾數Reτ高達2500的湍流邊界層的測量和評估。進行水洞實驗，用層析PIV對湍流邊界層進行流場測量及數據處理。使用三維渦識別方法和三維POD方法完成對流場內大尺度擬序結構的識別和分析。
