利用PIV技术对淹没射流瞬时流场特性的研究

对水垫塘内淹没射流流场特性的研究,过去多采用介入流场中的单点测量技术或涡黏性各向同性假设的紊流数值模拟的方法,无法获得其全域瞬时精细流场。利用非介入的粒子成像测速技术(PIV)对水垫塘内斜向淹没射流的紊流流场特性进行了研究。试验结果显示,利用PIV技术可获得含有大量瞬时性随机涡的精细流场结构,射流与水体间的剪切和混掺使流速减小、紊动能产生和水体涡旋运动,是能量传递和耗散的主要机制;射流流量沿程增加,流速沿程减小,涡量值减小;在淹没射流区,流速、紊动能和涡量值沿射流轴线近似对称分布,但射流下游侧的流速、紊动能和涡量均稍比上游侧稍高,下游水体紊动相对剧烈,而上游水体则相对平稳;在附壁射流区,射流与上层水体剪切、混掺剧烈,形成近似淹没水跃的流态,射流流量沿流向继续增加,流速、紊动能及涡量值均沿水垫塘竖向和水平方向减小。