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利用激光多普勒粒子分析仪对长径比为1.25的旋流静态混合器内瞬态流场进行测量.基于经验模态分解(EMD)方法将测得SK型静态混合器速度信号进行多尺度分解,并将分解的各阶固有模态函数IMF进行符号化,采用修正的Shannon熵(Hs)评价各尺度下的微观动力学特征.通过对静态混合器内不同尺度下瞬态速度波动信号的Hs分析,发... 相似文献
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采用流体力学计算软件ANSYS FLUENT V16.1中的Eulerian-Eulerian多相流模型和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,对循环射流混合槽内油-水两相流的动力学特性进行研究,分析不同雷诺数Re和不同相含率对多孔射流中心线速度自相似性、涡量和剪切速率的影响。研究发现:在不同Re及分散相相含率条件下,射流方向上连续相水的流动状态满足自相似性;Re=6 346、9 519和12 692时无量纲高度z/H=0.9处的涡量与Re=3 173时相比分别增大118.3%、253.7%和373.4%;轴向、径向和周向位置处涡量等值线图揭示高涡量区域主要集中在射流孔附近,射流中心线两侧存在反向对涡,射流中心线附近涡的相对强度与中心主体混合区域相比高2个数量级;与涡量及Q准则相比,第三代涡判别法Liutex对流场中大尺度涡结构的识别基本相同,对主体混合区域细小涡结构的识别相对更加准确;剪切速率随周向位置的增大呈现先增后减的趋势,在θ=12°处随着Re从3 173增加到12 692,平均剪切速率增大86.2%~257.7%。 相似文献
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在湍流状态(Re=3972~11916)下利用激光多普勒粒子分析仪对Φ40mm×800mm、长径比1.25的SK型静态混合器的瞬时流场进行测量。结合傅立叶频域分解和互信息函数 ,利 用小波阈值理论提取瞬时速度相关信号,基于相空间重构理论、改进关联积分和最小二乘法 对瞬时速度脉动行为进行了非线性分析和特征提取。利用关联维数D2和K2熵表征了其湍流特性,确定SK型静态混合器内的流场为具有自相似分形的混沌流场,关联维数在 混合器中的径向变化范围在1.3~2.7之间;随着径向位移的增大,K2熵先减小后增 大。 相似文献
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为了获得不同布置方式下SK型静态混合器内流体瞬态流动的非线性特征,在湍流状态下(Re=1756~3512)采用高速数据采集器Dewe-3021和压力传感器测量了不同雷诺数和截面处瞬态压力波动时间序列(PFS);利用混沌吸引子周界测度、混沌动力结构突变以及递归率等参数定量表征水平放置与竖直放置时SK型静态混合器内压力波动特征。研究表明:不同布置状态下静态混合器内PFS的混沌吸引子二维面积增长率随轴向位置的变化趋势基本一致,且SA-A0呈线性分布;与水平放置的SK型静态混合器相比,竖直放置时压力波动混沌特性强,混沌动力结构突变小,吸引子演化稳定;混沌形态特征参数能有效区别SK型静态混合器在不同布置状态下的流体动力学特征。 相似文献
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为了探讨循环射流混合槽射流混合区内瞬态流动特性,在Re=3660~32940范围内利用动态数据采集系统对射流混合区内不同轴向、径向和周向位置的瞬态脉动压力进行了测量,并采用基于局域波分解的方法分析了循环射流混合槽内压力脉动信号的时频分布。研究表明:瞬态压力波动信号的波动能量分布随瞬时频率的提高明显降低;在θm=π/6和π/3时,频率集中分布在为0~0.25Hz,而θm=π/4和θm=5π/12时,瞬时波动频率主要分布在0~6Hz和0~20Hz。低雷诺数下流体运动随机性频繁,Re=3660时存在32Hz,25Hz,7Hz和5Hz等多个频率集中分布段,而Re=18300和Re=25620时频率范围为0~8Hz和0~3Hz。随着测量位置z/H增加,0~1Hz内低频能量比例先减小然后增加再减少;z/H=0.85时受到自由液面的影响,集中能量频率分布范围较其他轴向位置要广,且0~5Hz低频能量比例减少。 相似文献
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为了研究Lightnin静态混合器(LSM)内的瞬态流场结构和混合特性,以水为工质采用ANSYS FLUENT V16.1中的大涡模拟(large eddy simulation,LES)湍流模型对不同长径比和雷诺数下LSM内的湍流流动进行数值模拟,并用本征正交分解(POD)方法对流场结构进行模态分解以提取流场相干结构。结果表明:当采样数量达到2 000时,低阶模态蕴含流场主要的旋涡结构信息;混合段内横截面平均涡量分布呈正弦状周期性变化,在z/l=5.0~6.0范围内,Re=3 981、5 971和7 962时的平均涡量相较于Re=1 990时增长148.5%~322.7%,拉伸率提高11.5%~18.9%;小长径比的LSM中流体被拉伸的概率更大。 相似文献
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