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实验流体力学
来源:    日期: Wed Jun 20 09:19:00 CST 2018      点击率: 4154

  


天津大学流体力学实验室建立于1958年,是前国家计委、国家教委、国家财政部联合批准的"现代力学中的光学技术"国家专业实验室和天津市"现代工程力学"重点实验室。研究方向长期集中在湍流与流动稳定性的实验研究与应用。

湍流是自然界和工程中广泛存在的流体流动现象,同时也是自然科学和工程技术中亟待解决的一个难题,工程技术中的大量问题与湍流问题密切相关。湍流研究将促进国民经济等诸多领域,如航空、航天、能源、交通、水利、化工等工程技术领域的科学技术进步。

实验室技术力量雄厚,测试仪器先进,拥有目前国际最先进的五光束三分量激光多普勒测速仪、IFA300四通道智能化热线热膜测速仪、计算机自动控制步进电机精密坐标架、六通道热线热膜测速仪,低速回流式风洞,直流式低湍流度风洞、中型水槽等实验仪器和设备,能够满足开展流体力学实验教学和科研工作的需要。

实验室自20世纪八十年代开展湍流的实验研究以来,已积累了丰富的湍流实验研究经验,并总结出一套有特色的研究方法和手段。先后承担有关湍流方面基础研究的国家自然科学基金重点和面上项目,国家科技部"九五攀登计划"项目,国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目,中国科学院非线性力学国家重点实验室开放课题等。对湍流的实验研究有很好的工作基础和丰富的经验积累,在湍流测试技术方面居国际先进水平。《壁湍流相干结构综合检测技术的实验研究》获2001年天津市自然科学三等奖,《湍流及其控制》获2003年天津市自然科学一等奖。

 目前主要围绕以下内容开展研究工作:

    (1) 湍流大尺度相干结构识别与控制

壁湍流大尺度相干结构的实验检测方法为突破,发展了一套壁湍流大尺度相干结构的特征波形辨识技术。

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                氢气泡流动显示水槽中平板湍流边界层近壁
区域大尺度相干结构的猝发现象(侧视图)
                氢气泡流动显示水槽中平板湍流边界层
近壁区域的低速条纹结构(俯视图)

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    氢气泡流动显示的发卡涡结构

    (2) 湍流多尺度结构分析与应用

    将子波变换理论引入湍流研究,提出了用作用范围有限的不同尺度的"子波"分解湍流中不同尺度局部"湍涡"的思想,建立了湍流多尺度结构的实验研究方法。

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                湍流边界层近壁区域脉动速度的多尺度分解                平板湍流边界层近壁区域多尺度相干结构的能量级串现象


  (3) 非平衡湍流测试技术 为建立非平衡湍流的模式理论提供有启发性的实验结果。

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                反应釜中湍流的流动显示                水轮机翼栅湍流的流动显示

 

 

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