Internal mixing mechanism of a turbulent boundary layr formed by spanwise gaps between roughness element
粗糙度单元间翼展间隙形成的湍流边界层的内部混合机制
基本信息
- 批准号:05650164
- 负责人:
- 金额:$ 1.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
- 财政年份:1993
- 资助国家:日本
- 起止时间:1993 至 1994
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Measurement was made on the 3-D development of a turbulent boundary layr flow through a gap in an isolated wall-mounted roughness element to examine the internal mixing mechanism inwall shear flow. The effect of gap size was examined for a ratio of roughness height to boundary layr thickness 0.135 at a Reynolds number of 3300. The magnitude of distortion produced by the gap varies with gap width.Centerline downstrem tendency of the mean velocity profile is almost similar, independent of gap width. Mean flow and turbulence quantities shows maximum distortion at about four gap with downstream of the gap. The gap size effect on major flow features was also analyzed with both the appropriate velocity and length scales. From the off-centerline features in the horizontal plane at y^+=25, present flow field can be divided into two regions, outer layr region and internal mixing region. An internal mixing region, furthermore, can be divided into four small groups, center region, interacted region, weak interaction region and mixing region. The interaction is more intense for the large gap than for small one.Conditional averaged patterns detemined with the VITA analysis and higher-order moments are significantly affected by the gap width. In particular, the gap width effects on the peak ratio, mean event frequency and mean consecutive time for both accelerating and decelerating event at x/G=0 are completely contrary to those at x/G=4. The higher-order moments show the reverse tendency at y/delta*0.14 as the border.
为了研究壁面剪切流动的内部混合机制,对壁面隔离壁面粗糙度单元间隙内湍流边界层流动的三维发展进行了测量。当雷诺数为3300时,粗糙度高度与边界层厚度之比为0.135,考察了间隙尺寸的影响。由间隙产生的畸变大小随间隙宽度的变化而变化。平均速度剖面的中心线下游趋势几乎相似,与间隙宽度无关。平均流动和湍流量显示,在间隙下游约四个间隙处畸变最大。在适当的速度和长度尺度下,分析了间隙大小对主要流动特征的影响。从y^+=25处水平面的离中心线特征可以将当前流场划分为两个区域,外层区域和内部混合区域。内部混合区可分为中心区、相互作用区、弱相互作用区和混合区四个小区域。大间隙的相互作用比小间隙的相互作用更强烈。用VITA分析和高阶矩确定的条件平均模式受间隙宽度的显著影响。特别是在x/G=0时,间隙宽度对加速和减速事件的峰值比、平均事件频率和平均连续时间的影响与x/G=4时完全相反。高阶矩在y/delta*0.14处显示相反的趋势。
项目成果
期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
大坂英雄: "スパン方向すきまをもつ粗さ要素により変形を受けた乱流境界層(第4報 流れ場のスパン方向変化)" 日本機械学会 流体工学部門 講演論文集. 940-53. 309-310 (1994)
Hideo Osaka:“具有翼展方向间隙的粗糙度元素变形的湍流边界层(第四次报告:翼展方向流场的变化)”日本机械工程师学会,流体工程学部,论文集 940-53(1994 年)。 )
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
大坂英雄: "スパン方向すまを持つ粗さ要素を越える乱流境界層の組織構造(VITA法による解析)" 日本機械学会 第71期全国大会 講演論文集. 940-30. 182-184 (1994)
Hideo Osaka:“克服跨度间隙的粗糙度元素的湍流边界层的纹理结构(通过 VITA 方法分析)”第 71 届日本机械工程师学会全国会议论文集 940-30(1994)。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
大阪英雄: "スパン方向すきまをもつ粗さ要素を越える乱流境界層の組織構造(VITA法による解析)" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集 940-30. II. 182-184 (1994)
Hideo Osaka:“克服翼展间隙的粗糙度元素的湍流边界层的纹理结构(通过 VITA 方法分析)”日本机械工程学会第 72 届全国会议论文集 940-30 II(1994 年)。
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- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
大坂英雄: "スパン方向すきまをもつ粗さ要素を越える乱流境界層の組織構造(VITA法による解析)" 日本機械学会論文集(B編). 95-0247(投稿中). (1995)
Hideo Osaka:“具有展向间隙的粗糙度单元上的湍流边界层的纹理结构(通过 VITA 方法进行分析)”日本机械工程师学会会刊(B 版)(目前正在提交)。
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- 影响因子:0
- 作者:
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H.OSAKA,S.MOCHIZUKI and S.KOBAYASHI: "Turbulent Boundary Layr Formed by Spanwise Gaps between Roughness Elements (2nd Report, Turbulence Quantities along the Centerline)" Trams.Jpn.Soc.Mech.Eng.59-566. 3063-3070 (1993)
H.OSAKA、S.MOCHIZUKI 和 S.KOBAYASHI:“粗糙度元素之间的展向间隙形成的湍流边界层(第二次报告,沿中心线的湍流量)”Trams.Jpn.Soc.Mech.Eng.59-566。
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