紊流边界层脉动壁压研究

通过试验获得了紊流边界层脉动壁压信号，讨论了不同雷诺数条件下水流脉动壁压的统计特性，并对实测的脉动壁压进行了正交分解与低阶近似的研究．计算结果表明，紊流边界层的脉动壁压可用正交分解进行描述，其特征值随阶数的增加而减小，说明雷诺数越高，紊流中含能模态的激发越多．对脉动壁压进行低阶近似所须的阶数也与雷诺数的大小有关．     

明渠底部边界上水流压力脉动的机理

基于固体边界上水流压力脉动主要决定于低频大尺度相干结构这一测量结果,本文导出在剪切紊流中的壁压强度和壁面剪应力间的关系式,以及在均匀各向同性紊流中的脉压强度和脉动流速强度间的关系式。所得关系式和以往的研究结果是协调的,和实测资料也有较好的一致性。本文还讨论了在时均流边界上存在紊动“似压强”的概念。     

正交分解法在脉动壁压研究中的应用

对水流脉动壁压的研究,不仅有助于了解水流内部的紊动结构,而且具有重要的工程应用价值.介绍了正交分解法在脉动壁压研究中的应用.通过实验获得了某消力池导墙的脉动壁压信号,并将正交分解方法引入到脉动壁压的研究中.计算结果表明脉动壁压可用正交分解进行描述,而且对其进行低阶近似颇为有效.     

壁紊流的紊流结构及其缩尺效应

本文研究发边壁紊流的壁区紊流结构及其缩尺效应。文包括：（１）研究了壁区的紊流结构特征；（２）论证了壁区的紊流结构对整个紊流场的支配作用；（３）探讨了壁区紊流结构的缩尺影响及其控制，重点讨论了条带结构，涡旋结构和猝发过程的缩尺效应。     

厂房顶溢流脉动的相干结构与相似律的研究

一、概述本文的试验研究工作是从池潭水电站厂房顶溢流的振动试验研究中引伸出来的。这种厂房的振源——水流脉动是一种比较复杂的随机载荷。近年来,国内外对于紊流理论有了新的发展,对壁压脉动与紊流边界层的特性作了不少有益的探     

消力池导墙脉动壁压的正交分解与低阶近似

为进一步了解水流作用于消力池导墙上脉动压力的特性，通过模型实验获得了作用于消力池导墙上的脉动壁压信号，讨论了消力池导墙脉动壁压的统计特性。将正交分解与低阶近似方法引入到消力池导墙脉动壁压的研究中。实验与计算结果表明，作用于消力池导墙上的脉动压力强度的最大值与上、下游水位差有关，而且消力池导墙上脉动压力时均信号可以用正交分解进行描述。     

脉动压力相干模式及其计算

一、引言 脉动压力机理的研究,不仅是紊流理论研究的一个重要组成部分,而且是工程中急需解决的一个实际问题。例如,脉动壁压的强度、频率及其频谱特性等,都是工程设计中需要考虑的物理量。过去一般将脉动压力看成是平稳各态历经随机过程,认为脉动量是时间t和空间坐标x_i的随机函数,并用统计分析法或随机分析法进行研究。但是近一、二十年内,随着量测技术和计算技术水平的提高,对脉动压力机理的认识也深入了一     

正冲击射流脉动壁压的正交分解与低阶近似

为更好地了解冲击射流脉动壁压的统计特性,通过实验对其脉动壁压强度与频谱特性进行了研究,并对冲击射流脉动壁压时序信号的正交分解与低阶近似进行了探讨。根据实验结果得到了脉动壁压强度的拟合公式,其壁压表现为窄带低频过程。     

掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律试验研究

本文研究了中、低弗氏数掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律，得到时均和脉动壁压和分布规律、脉动壁压概念分布，自功率谱密度、自相关系数及墩头初生空化数，研究结果表明，墩头脉动壁压幅值模型律为重力律，优势频率模型律则为ｆλ≈１。     

传感器尺寸对脉动壁压信号的影响

水流脉动壁压的研究,通常用压力传感器测得脉动壁压信号,然后对信号进行分析,求得脉动壁压有关特性.显然,压力传感器的尺寸大小,对壁压信号有平均化作用,本文对两者的关系进行了探讨.     

外区相干结构动脉特性的研究

本文通过对光滑边壁，沙粒加糙和沙波渠床条件下的水流结构的观测，发现边壁对水流结构的直接影响，可达ｙ＾＋≈１００，并得到湍流边界外区的相干结构，虽然存在横向涡纵向涡和垂向涡，但主要表现为大尺度横向涡的形成，发展和衰变过程。通过试验，测出横向涡的形成，维持，衰变各阶段的距离出现的周期特性。     

近壁紊流随机理论及其应用

本文概述了作者近年来在研究近壁紊流方面取得的成果。基于紊流具有多层次的涡旋结构,提出了近壁紊流的随机理论;通过对糙率尾部水流分离的研究,阐明了出现光滑区、过渡区和粗糙区的原因;通过统计分析,明确了处于从层流向紊流过渡状态下的紊动出现机率;基于对粘弹性流体方程式的分析,导出了含高分子聚合物紊流的减阻参教。应用上述理论,全面阐述了明渠流、管道流、边界层流和减阻流的时均结构、脉动结构和阻力规律,并得到了与现有试验资料一致的结果。     

往复隔板絮凝池边壁形状对絮凝反应的影响研究

通过往复隔板絮凝池混凝反应的模型试验 ,对不同边壁条件下的絮凝效果进行了分析比较 ,可知边壁的形状对改善水流结构起着显著的作用。将絮凝池拐角及隔板端面设计为圆弧形 ,可保持所要求的紊流能耗和最佳水力条件 ,为老水厂改造提供了一条有效途径。     

外区相干结构动态特性的研究

本文通过对光滑边壁、沙粒加糙和沙波渠床条件下的水流结构的观测,发现边壁对水流结构的直接影响,可达 y~+≈100,并得出了湍流边界外区的相干结构,虽然存在横向涡、纵向涡和垂向涡,但主要表现为大尺度横向涡的形成、发展和衰变过程.通过试验,测出了横向涡的形成、维持、衰变各阶段的距离和出现的周期特性.最后从理论上分析了影响横向涡发展的因素,并得出了横向涡的长度和输运过程的预测计算式.     

二元射流作用下点面脉动壁压的幅值计算

一、前言 射流冲击是水利工程中常见的重要水力现象。挑流、自由跌流与跌水等泄流方式,射流水舌冲击河床或扩坦均属此种现象。随着高山峡谷修建高坝的发展,采用经坝身挑流、坝顶跌流泄洪的趋势,将有增无减。因而射流作用在河床或护坦上的时均压力和脉动压力,是否可能引起河床严重冲刷、护坦失稳破坏以及能否激起轻型结构强烈振动等问题令人关注。本文拟结合二滩水电站局部水工模型实验成果,进行理论分析,摸索二元射流作用在河床或护坦面上脉动壁压特性,摸索不经实验直接计算出点脉动壁压大小及其分布,进而根据点、面脉动壁压的相关性,推导出点、面脉动壁压转换的简易的解析表达式。     

柔管与紊流耦合减阻效果的初步研究

为探讨柔管与紊流耦合减阻的初步机理,采用双重管结构及激光传感测位仪,在通过实验确认柔性管与刚体管相比确有紊流减阻效果的基础上,对柔管的紊动振动特性及相应的紊流减阻效果以及二者的相关性进行了实验研究。结果表明：柔管的壁厚越小,管外壁振动的脉动位移越大,无量纲的猝发周期也越大,紊流减阻效果越好;柔管壁外为压力平衡空气且雷诺数约为17 500时,壁厚分别为2,3,4 mm柔管的无量纲猝发周期依次为141,126,105,这将为设计高效的流体输送技术提供了一种实验技术上的选择。     

明渠紊流脉动结构的试验研究

本文采用激光流速仪对光滑、过渡和粗糙明渠紊流结构进行了系统的试验研究。根据试验成果,分析了上述紊流特点,指出了明渠时均结构和脉动结构与壁面粗糙的关系,对粗糙管道、明渠和天然河流中的水流脉动结构进行了分析比较。最后,文中对随机理论的明渠紊流时均结构和脉动结构表达式进行了初步验证。     

万安水利枢纽底孔坝段中隔墙流激振动响应分析

 研究了万安水利枢纽底孔坝段中隔墙在水流脉动壁压作用下的结构随机振动问题，进行了一种泄流工况下的隔墙结构流激振动响应统计量的理论计算，模拟计算了隔墙－水流－基础耦合系统固有频率对流激振动响应的影响，并对水流脉动壁压随机荷载作用下的结构动力可靠度进行了理论分析。     

紊流模型中壁函数关系的改进

应用紊流模型计算有壁紊流流动时,普遍采用壁函数处理固壁边界。对数律壁函数,是目前紊流模型中应用最广泛的一种壁函数关系。但对复杂的流动情况并不适用。本文根据窦国仁紊流随机理论在明渠流及边界层流动中的应用结果,提出了两种壁函数关系,即精细壁函数及其简化形式解析式壁函数。计算表明,所提出的壁函数关系是成功的。通过改进壁函数,可以改善计算结果。     

明渠紊流的紊动结构特性

本文采用二维激光流速仪对光滑及均匀加糙下的明渠紊流进行了系统的试验研究,测得了较为全面的紊动结构资料:时均流速,纵、垂向脉动强度,紊动切应力及相关系数。根据试验结果,分析了明渠紊流结构特性,并对紊流随机理论关于明渠紊流的紊动结构的(4)～(8)式进行了全面的验证,其结果吻合较好。