11610.20mm玻璃球床流動轉捩的微距piv實驗研究

1、碩士學位論文碩士學位論文論文題目論文題目：20mm玻璃球床流動轉捩的微距PIV實驗研究英文題目英文題目：ExperimentalStudyofflowtransitioninMacroPIV20mmglassballbed學位類學位類別：工程碩士研究生姓研究生姓名：賈宇鵬學號：學號：2014022339學科學科(領域領域)名稱名稱：動力工程指導教指導教師：鄭坤燦職稱職稱：教授2016年6月7日分類號：分類號：O35O35密級：級：公開公

2、開UDC：學校代碼：學校代碼：1012710127內蒙古科技大學碩士學位論文I摘要社會的發(fā)展，工農業(yè)生產技術的進步以及近代多種新型材料的出現(xiàn)，能源、化工、航空航天、燃燒、散熱等技術的進步等，都涉及到多孔介質材質選取以及其介質內部的傳熱傳質特性的研究。這些研究因為多孔介質內部結構的復雜性，有一定的難度，近代以來一直沒有很大的進步。而流動問題是研究多孔介質內部傳熱傳質問題的基礎，故對多孔介質內流體流動特性的深入廣泛研究具有重要的意義。目前對

3、多孔介質內流體流態(tài)特性的研究多數在于實驗，通過實驗獲得實驗數據，之后通過數據分析總結其流動特點和規(guī)律。然而，由于各研究者的研究條件和研究環(huán)境（比如邊界層的光滑度、溫度、外部震動、聲音等）因素的影響，形成了不同的研究者在不同的實驗條件下得出的實驗結論差別很大，導致該領域的研究一直停滯不前。本次研究在實驗設備中添加高精度壓差計和微距PIV鏡頭。結合微距PIV技術，對隨機排列的玻璃球多孔介質中隨雷諾數遞增的過程中的流體流動機制進行實時監(jiān)測并記

4、錄數據。之后再利用Tecplot軟件對得到的數據進行整理，對比分析發(fā)現(xiàn)當流動雷諾數很低時，多孔介質孔隙內的流體處于平穩(wěn)流動狀態(tài)，宏觀上，流體整體沿流動的大趨勢方向流動。在雷諾數為145.80時首次出現(xiàn)了較大范圍的流場矢量方向變化。隨著雷諾數的升高（140＜Re＜250）逐漸出現(xiàn)一種類似于“S”形的流動狀態(tài)。在流體流動雷諾數260325.5之間，可以看出該多孔介質孔隙間的流體流動的方向以及形態(tài)變化越來越復雜，在某些位置交替出現(xiàn)雜亂流團。對

5、湍流強度變化進行分析，發(fā)現(xiàn)在雷諾數0130.25區(qū)間，其流體湍流強度比較低，且變化的區(qū)域較少，且變化梯度較少，流體處于層流狀態(tài)；在雷諾數135—301區(qū)間時，在觀測區(qū)域內的湍流強度梯度的區(qū)間跨度越來越大，其區(qū)間分布比較雜亂，但其較高強度的湍流區(qū)域較少，只是偶爾出現(xiàn)且密度較低；在雷諾數310325區(qū)間，其觀測區(qū)域內的流場湍流強度開始處于較高狀態(tài)，且湍流強度的變化梯度區(qū)域跨度開始減少，流體流動處于流動轉捩期；在雷諾數325–400區(qū)間時，可