测量紊流
Overview
资料来源: 里卡多梅希亚-阿尔瓦雷斯和 Hussam Hikmat, 密歇根州立大学机械工程系, 东兰辛, MI
湍流流动表现出非常高的频率波动, 需要具有高时间分辨力的仪器来进行适当的表征。热线风速有足够短的时间响应来满足这一要求。本实验的目的是演示用热线测速来表征湍流射流。
在这个实验中, 一个先前校准的热线探头将被用来获得在射流中不同位置的速度测量。最后, 我们将对数据进行基本的统计分析, 以描述湍流场的特征。
Procedure
- 测量狭缝的宽度, W, 并在表1中记录此值。
- 沿中心线将热线风速仪设置为从出口等于x = 1.5W的距离。在表2中记录此流向位置。中心线是展坐标的原点 (y = 0)。
- 启动用于遍历 jet 的数据获取程序。将采样率设为500赫兹, 共5000样本 (即10s 的数据)。
- 记录表3中热线的当前展位置。
- 获取数据。
- 数据采集系统将利用方程 (1) 和 (4) 计算该数据集的平均速度和湍流强度。
- 在表3中记录这两个值。
- 将热线移动到下一个 (正) 展位置 (mm).
- 重复步骤5至 8, 直到平均速度和湍流强度没有任何明显的变化。
- 将热线移回中心线。
- 将热线移动到下一个 (负) 展位置 (mm).
Results
Application and Summary
References
- Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
- King, L.V. On the convection of heat from small cylinders in a stream of fluid: determination of the convection constants of small platinum wires with applications to hot-wire anemometry. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character 214 (1914): 373-432.
- White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
- Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5th ed., Wiley, 2006.
- Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research,6:765-775, 1931.
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