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温度梯度影响下泰勒涡流的PIV实验研究
【机构】 江苏大学能源与动力工程学院；
【摘要】 利用PIV结合折射率匹配法对同心圆柱环形间隙内的Taylor-Couette流动进行了测量,采用质量浓度为64%的碘化钠来消除由于圆柱曲面引起的测量误差,通过加热内圆柱构建了不同的温度梯度工况,以研究温度梯度对Taylor-Couette流动稳定性的影响。实验模型的内圆柱的半径r_i为33mm,外圆柱采用有机玻璃制作,其半径r_o为40mm,整个装置的长度L为336mm,内外圆柱的半径比(r_i/r_o)和装置的纵横比(L/d)分别为0.825,48,其中d为内外圆柱间的间隙7mm;内圆柱的旋转通过步进电机驱动,电机通过计算机控制,通过增加内圆柱的转速改变雷诺数Re,本文将研究Re范围在80～110的泰勒涡流,研究中考察了4℃和6℃两种不同的温度梯度对流场的影响,实验结果表面:温度梯度作用下使得泰勒涡具备了轴向运动的速度,同时泰勒涡的轴向尺寸也发生了改变;泰勒涡的运动速度随着温度梯度的增加而增加,相同温度梯度下,随着雷诺数Re的增加,泰勒涡的运动速度也随之增加;不同温度梯度工况下径向速度分布规律表明温度梯度增强了泰勒涡的径向运动。
【基金】 国家自然科学基金(51206062);教育部博士点基金(20113227120012);江苏省优势学科建设项目资助
- 【会议录名称】 第七届全国流体力学学术会议论文摘要集
- 【会议名称】第七届全国流体力学学术会议
- 【会议时间】2012-11-12
- 【会议地点】中国广西桂林
- 【分类号】O35
- 【主办单位】中国力学学会流体力学专业委员会