化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2014年
11期
4278-4284
,共7页
蔡香丽%李培%杨智勇%黄蕾%魏耀东
蔡香麗%李培%楊智勇%黃蕾%魏耀東
채향려%리배%양지용%황뢰%위요동
圆管%旋转流%湍流%湍流强度
圓管%鏇轉流%湍流%湍流彊度
원관%선전류%단류%단류강도
circular pipe%swirling flow%turbulence flow%turbulence intensity
采用热线风速仪(hot wire anemometry,HWA)测量了?300 mm×2000 mm圆管内轴向旋转流瞬时切向速度随时间的变化,重点分析了切向速度湍流强度的分布特点和旋转流摆动对切向速度湍流强度的影响。测量结果表明,瞬时切向速度由高频的湍流脉动速度和低频的波动速度叠加构成。由于受旋转流旋转中心偏离圆管几何中心造成的旋转流摆动的影响,在圆管中心区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较大,边壁区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较小。通过对瞬时切向速度数据进行概率密度分析可知,切向湍流强度不仅受气流脉动的影响,还受旋转流中心摆动的影响,是由自身气流脉动产生的湍流强度和旋转流摆动产生的湍流强度两部分叠加构成。旋转流摆动导致了中心区域的湍流强度远大于边壁面区域的湍流强度。
採用熱線風速儀(hot wire anemometry,HWA)測量瞭?300 mm×2000 mm圓管內軸嚮鏇轉流瞬時切嚮速度隨時間的變化,重點分析瞭切嚮速度湍流彊度的分佈特點和鏇轉流襬動對切嚮速度湍流彊度的影響。測量結果錶明,瞬時切嚮速度由高頻的湍流脈動速度和低頻的波動速度疊加構成。由于受鏇轉流鏇轉中心偏離圓管幾何中心造成的鏇轉流襬動的影響,在圓管中心區域瞬時切嚮速度隨時間的波動速度變化較大,邊壁區域瞬時切嚮速度隨時間的波動速度變化較小。通過對瞬時切嚮速度數據進行概率密度分析可知,切嚮湍流彊度不僅受氣流脈動的影響,還受鏇轉流中心襬動的影響,是由自身氣流脈動產生的湍流彊度和鏇轉流襬動產生的湍流彊度兩部分疊加構成。鏇轉流襬動導緻瞭中心區域的湍流彊度遠大于邊壁麵區域的湍流彊度。
채용열선풍속의(hot wire anemometry,HWA)측량료?300 mm×2000 mm원관내축향선전류순시절향속도수시간적변화,중점분석료절향속도단류강도적분포특점화선전류파동대절향속도단류강도적영향。측량결과표명,순시절향속도유고빈적단류맥동속도화저빈적파동속도첩가구성。유우수선전류선전중심편리원관궤하중심조성적선전류파동적영향,재원관중심구역순시절향속도수시간적파동속도변화교대,변벽구역순시절향속도수시간적파동속도변화교소。통과대순시절향속도수거진행개솔밀도분석가지,절향단류강도불부수기류맥동적영향,환수선전류중심파동적영향,시유자신기류맥동산생적단류강도화선전류파동산생적단류강도량부분첩가구성。선전류파동도치료중심구역적단류강도원대우변벽면구역적단류강도。
The real tangential velocity of swirling flow in a circular pipe with diameter 300 mm and length 2000 mm was measured by using hot wire anemometry (HWA), and analysis emphasized on turbulence intensity of the tangential velocity with the effect of oscillation of swirling flow. The real tangential velocity contained high frequency turbulent fluctuation velocity and low frequency fluctuation velocity. The real tangential velocity fluctuated obviously in the center region of the circular pipe, but fluctuated little near the wall of the circular pipe. By analyzing probability density of the real tangential velocity of swirling flow, fluctuation of the real tangential velocity changed greatly along the radial direction. This fluctuation was not only affected by turbulent fluctuation, but also by oscillation of swirling flow. Oscillation of swirling flow resulted in the phenomenon that turbulence intensity of the tangential velocity in the center region was higher than that near the wall.