粘彈性流體振蕩網(wǎng)格湍流PIV實驗研究.pdf

1、自從發(fā)現(xiàn)溶液中加入長鏈的聚合物具有湍流減阻效果以來，很多學者對湍流減阻效果進行了研究。目前對于粘彈性流體減阻效果的研究大多集中在具有壁面效應的湍流流動，例如槽道、管道以及邊界層流動，而壁面效應的存在給研究粘彈性流體減阻機理的造成了一定的困難。因此，對無壁面效應的各向同性湍流減阻研究具有重要的意義。
　　首先，本文設計并搭建了振蕩網(wǎng)格實驗臺，從而獲得近似各向同性湍流。選取不同濃度的聚合物水溶液和表面活性劑水溶液進行振蕩網(wǎng)格實驗，使用

2、粒子圖像測速技術(shù)（PIV）測量了網(wǎng)格湍流的速度場，建立粘彈性流體網(wǎng)格湍流的速度場數(shù)據(jù)庫，最終為粘彈性流體各向同性湍流的減阻效果分析奠定了基礎。
　　其次，通過對比牛頓流體的與粘彈性流體的速度分布情況，計算并比較了湍流的脈動速度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)粘彈性流體在各向同性湍流中同樣具有減阻效果，并隨著濃度增大減阻效果增強，同時發(fā)現(xiàn)表面活性劑水溶液的減阻效果優(yōu)于聚合物水溶液的；此外，還計算湍流速度場的各向同性度，驗證網(wǎng)格湍流流動是符合各向同性湍流性