检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2017年第10期46卷 151-157页

作者：熊兴隆韩永安蒋立辉陈柏纬陈星中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300 民航气象技术研究所天津300300 香港天文台香港999077

为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与V... 详细信息

为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与Von Karman模型预测的结构函数拟合得到涡流耗散率,并以国际民航组织规定的湍流阈值来判断湍流强度。使用香港天文台安装在香港国际机场实的激光雷达采集数据进行了实验验证,结果表明新方法能够检测出纵向速度结构函数未能检测出的小尺度湍流。该方法是有效的,对于提高湍流的预警率有重要意义。

关键词：速度结构函数低空湍流激光雷达下滑道扫描

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壳模型速度结构函数标度指数随雷诺数的变化

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鞍山师范学院学报 2010年第6期12卷 22-25页

作者：孙鹏鞍山师范学院物理系辽宁鞍山114007

研究了Gledzer-Ohkitani-Yamada模型中各种模型参数随外力的变化情况,计算了该模型充分发展湍流速度结构函数的相对标度指数随泰勒微尺度雷诺数的变化,计算结果既显示了与She-L啨vesque的速度结构函数标度律和实验结果的一致性,又给出... 详细信息

研究了Gledzer-Ohkitani-Yamada模型中各种模型参数随外力的变化情况,计算了该模型充分发展湍流速度结构函数的相对标度指数随泰勒微尺度雷诺数的变化,计算结果既显示了与She-L啨vesque的速度结构函数标度律和实验结果的一致性,又给出了需要实验进一步检验的部分.

关键词：速度结构函数相对标度指数泰勒微尺度雷诺数

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基于奇异值分解的激光雷达湍流预警算法

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光学精密工程 2019年第3期27卷 671-679页

作者：庄子波陈星台宏达宋德龙陈柏纬中国民航大学飞行技术学院天津300300 中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室天津300300 中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 香港天文台香港999077

提出了一种基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的湍流速度结构函数构造方法,将该方法构造的速度结构函数与湍流模型拟合,可以实现激光雷达的湍流识别。首先对激光雷达扫描的空间数据进行距离门扇区划分,在每个子扇区内... 详细信息

提出了一种基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的湍流速度结构函数构造方法,将该方法构造的速度结构函数与湍流模型拟合,可以实现激光雷达的湍流识别。首先对激光雷达扫描的空间数据进行距离门扇区划分,在每个子扇区内对湍流风场做奇异值分解,得到特征速度基准值和每个距离门的湍流脉动速度,构建出速度结构函数。选取标准von Kármán湍流模型函数作为拟合约束,得出涡流耗散率的立方根来判断湍流的强度。最后,利用兰州机场的实测数据,对比分析了在不同湍流强度下SVD方法的速度结构函数与局部平均方法的性能。通过与机组报告的湍流数据进行对比分析,SVD方法进行湍流预警的预警率可以达到85.2%。该方法对提高机场湍流探测和识别有重要意义。

关键词：激光雷达奇异值分解速度结构函数湍流

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PIV空间分辨率对湍流多点统计量测量的影响

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实验流体力学 2024年第4期38卷 44-57页

作者：巩雪纯王封郗恒东徐海涛清华大学航天航空学院北京100084 清华大学燃烧能源中心北京100084 西北工业大学航空学院西安710072

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV),尤其是平面PIV,因其技术成熟且能提供瞬时流场,被广泛应用于湍流统计特性实验研究。PIV测量的空间分辨率(实验测量中所能解析的最小流场尺度,由图像处理时问询域窗口大小决定)不能准确分... 详细信息

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV),尤其是平面PIV,因其技术成熟且能提供瞬时流场,被广泛应用于湍流统计特性实验研究。PIV测量的空间分辨率(实验测量中所能解析的最小流场尺度,由图像处理时问询域窗口大小决定)不能准确分辨湍流中的小尺度运动,导致PIV测量获得的湍流多点统计量的定量信息(如速度结构函数、湍流耗散率等)包含一定误差。为定量分析这一误差,本文采用空间滤波模型模拟PIV测量对单点速度矢量的作用,进而推导出PIV测得的速度结构函数及湍流耗散率随滤波尺度的变化规律。为检验该模型,通过模拟示踪粒子在基于均匀各向同性湍流直接数值模拟(DNS)得到的湍流速度场中的运动及PIV系统对其的成像,获得了计算合成的PIV粒子图像,采用标准PIV算法对该图像进行处理,获得了速度场并计算得到了相关的湍流统计量,将其与基于真实DNS数据计算得到的统计量对比,获得了定量的误差信息,并与模型的预测结果进行了对比。研究结果表明:本文建立的模型反映了PIV测量中空间分辨率对湍流统计量的影响。在冯·卡门旋流系统产生的近似均匀各向同性流场中进行了平面PIV测量,针对测量得到的速度结构函数与K41理论结果的误差,采用基于本文模型得到的结论进行了分析与校正。本文工作为PIV测量得到的湍流统计量(尤其是小尺度多点统计量)给出了一个基于理论指导的修正方案。

关键词：平面PIV测量误差分析空间滤波速度结构函数湍流耗散率

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基于互相关的光流测速法在湍流热对流中的应用

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空气动力学学报 2022年第2期40卷 215-222,I0004页

作者：田野黄仕迪南方科技大学力学与航空航天工程系深圳518055 南方科技大学复杂流动及软物质研究中心深圳518055

同时准确地测量大尺度流动结构和小尺度湍流统计特性对于理解湍流的能量传递规律有着重要意义。尽管粒子成像测速(PIV)技术得到了广泛的应用,但由于算法原理的要求以及商用相机分辨率的限制,PIV技术在同时获取大、小尺度流动特性方面并... 详细信息

同时准确地测量大尺度流动结构和小尺度湍流统计特性对于理解湍流的能量传递规律有着重要意义。尽管粒子成像测速(PIV)技术得到了广泛的应用,但由于算法原理的要求以及商用相机分辨率的限制,PIV技术在同时获取大、小尺度流动特性方面并不实用。另一方面,近年来逐渐引起关注的光流测速法虽然可以实现单像素分辨率的大区域速度场测量,但其准确性通常受限于应用场景而难以保证。本文采用一种基于互相关的光流测速法来分析RayleighBénard对流的粒子图像,进而同时获得全局速度场和小尺度湍流特性。结果表明,这种方法不仅可以获得与PIV技术一致的全局场和流动强度,还能有效地解析出湍流耗散区的速度结构函数。进一步的,分别基于速度结构函数和定义直接计算而获得的能量耗散率不仅在数值大小上互相吻合,还与直接数值模拟的结果以及理论预测相一致。这些结果表明基于互相关的光流测速法在同时测量大尺度流动结构和小尺度统计特性上有很好的应用潜力。

关键词：光流测速法互相关湍流热对流速度结构函数能量耗散率

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冯·卡门涡旋流动系统中各向异性的实验研究

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实验流体力学 2024年第4期38卷 11-20页

作者：王封张亿宝郗恒东西北工业大学航空学院西安710072 清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心北京100084 西北工业大学极端力学研究院西安710072

利用Tomo–PIV测量了冯·卡门涡旋流动系统中心区域的三维速度信息,通过2种方法计算得到的速度二阶结构函数,分析了该系统中流动的各向异性特性。实验结果表明:冯·卡门涡旋流动系统中心区域的流动均匀性较好,但均方根速度的不... 详细信息

利用Tomo–PIV测量了冯·卡门涡旋流动系统中心区域的三维速度信息,通过2种方法计算得到的速度二阶结构函数,分析了该系统中流动的各向异性特性。实验结果表明:冯·卡门涡旋流动系统中心区域的流动均匀性较好,但均方根速度的不同分量间呈现出显著的各向异性,水平分量与竖直分量比值约为1.5。通过2种方法计算得到的速度二阶结构函数结果相近,并给出:经过各个方向分量平均后的速度二阶结构函数各向同性度较高;但其在尺度空间中的分布呈现“水平面内各向同性度高,竖直平面内存在一定各向异性”的特性,且随着尺度的减小,此各向异性会逐渐减弱并接近各向同性。该研究为认识湍流流动以及冯·卡门涡旋流动系统提供了基础理解和分析方法。

关键词：冯·卡门涡旋流动系统各向异性速度结构函数层析粒子图像测速技术

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射流和圆柱尾流湍流层次结构的实验研究

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流体力学实验与测量 2001年第3期15卷 13-18页

作者：毕卫涛陈凯魏庆鼎北京大学湍流研究国家重点实验室北京100871

用热线测量了射流和圆柱尾流湍流核心区不同位置处的风速脉动 ,通过对速度结构函数标度性质的计算 ,研究了湍流层次结构模型。主要结论有 :层次结构模型中的相似性假设得到了实验的有力支持 ;模型提出的标度指数公式精确地反映了湍流随... 详细信息

用热线测量了射流和圆柱尾流湍流核心区不同位置处的风速脉动 ,通过对速度结构函数标度性质的计算 ,研究了湍流层次结构模型。主要结论有 :层次结构模型中的相似性假设得到了实验的有力支持 ;模型提出的标度指数公式精确地反映了湍流随机场的标度性质 ;速度结构函数的标度性质是与具体湍流流动有关的。

关键词：层次结构模型射流圆柱尾流湍流相似性假设湍流随机场标度性质速度结构函数风速脉动

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壁湍流边界层奇异标度律的实验研究

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实验力学 2005年第4期20卷 532-538页

作者：夏振炎姜楠王振东舒玮天津大学力学系

采用热线风速仪对平板湍流边界层的流向速度进行测量,用速度结构函数研究不同尺度结构标度律的变化规律,结果显示小尺度区的概率密度曲线尾部明显偏离高斯型,说明高幅值间歇性事件占的份额较多;惯性子区的曲线向高斯型靠近,间歇性事件... 详细信息

采用热线风速仪对平板湍流边界层的流向速度进行测量,用速度结构函数研究不同尺度结构标度律的变化规律,结果显示小尺度区的概率密度曲线尾部明显偏离高斯型,说明高幅值间歇性事件占的份额较多;惯性子区的曲线向高斯型靠近,间歇性事件所占份额减少;大尺度结构的曲线趋于高斯型,间歇性事件所占份额最小。在耗散区、惯性子区和较大的尺度结构区存在大小不同的绝对标度指数,越靠近壁面这些区域的标度指数均越偏离p/3而逐渐变小。绝对标度指数与边界层位置有关,在缓冲层各阶标度指数与线性标度律偏差很大,显示较强的奇异性,当过渡到对数层及外区,标度指数逐渐增大,接近均匀各向同性湍流的状态。缓冲层、对数层及外区具有各异的绝对标度指数增长率,与各层的不同湍流结构特征和运动形式有关。

关键词：壁湍流速度结构函数概率密度函数标度律

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湍流标度律的实验测量(英文)

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流体力学实验与测量 2001年第2期15卷 71-77页

作者：毕卫涛陈凯魏庆鼎北京大学湍流研究国家重点实验室北京100871

实验测量了射流与圆柱尾流纵、横向的湍流速度脉动 ,计算了这两种方向的湍流速度结构函数的标度规律。结果表明 ,横向的湍流速度脉动比纵向有着更大的间歇性 ,这支持目前已有的一些关于均匀各向同性湍流的实验测量和数值计算的结果 ,而... 详细信息

实验测量了射流与圆柱尾流纵、横向的湍流速度脉动 ,计算了这两种方向的湍流速度结构函数的标度规律。结果表明 ,横向的湍流速度脉动比纵向有着更大的间歇性 ,这支持目前已有的一些关于均匀各向同性湍流的实验测量和数值计算的结果 ,而与另一些文献报道不同。此外 ,还对纵、横向湍流速度结构函数标度律的S L模型进行了一些分析。

关键词：标度律 S-L模型速度结构函数扩展自相似性湍流实验测量

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湍流标度律的实验研究及大气边界层的风洞模拟

湍流标度律的实验研究及大气边界层的风洞模拟

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作者：毕卫涛北京大学

学位级别：博士

该文的工作由两部分构成,第一部分是湍流标度律的实验研究.第二部分是关于大气边界层风洞模拟的一种新技术.该文从几个方面对湍流的标度性质进行了实验研究.首先系统地测量了湍流速度结构函数的标度律在一般非均匀,各向异性湍流场中的演... 详细信息

该文的工作由两部分构成,第一部分是湍流标度律的实验研究.第二部分是关于大气边界层风洞模拟的一种新技术.该文从几个方面对湍流的标度性质进行了实验研究.首先系统地测量了湍流速度结构函数的标度律在一般非均匀,各向异性湍流场中的演化.同时对层次结构模型进行了考察.该文作者首次在风洞模拟的大气边界层湍流场中进行了标度律测量.并依据速度结构函数的标度性质对流场的湍流结构作了分析.结果发现,从湍流小尺度统计结构的意义上讲,风洞模拟的大气边界层湍流在垂直方向上存在一个位置比较明确的分界面.分界面以上,流场的统计由上游对流下来的湍流脉动的发展情况决定.分界面以下,则完全由当地的湍流结构决定.这一点对于改善大气边界层湍流结构的风洞模拟性能.提高风工程实验测量的动态精度具有重要的参考价值.该文的第二部分介绍了作者提出的一种大气边界风洞模拟新技术--振动旋涡发生器法,该方法的目的是为了改善传统方法在边界层高层出现的湍流度模拟不足的缺陷.该方法的目的是为了改善传统方法在边界层高层出现的湍流度模拟不足的缺陷.结果证明振动旋涡发生器法有效地增加了模拟流场的湍流度和积分尺度.并使湍流能谱惯性子区的范围增大,从而提高了风洞模拟高雷诺数湍流的能力.

关键词：标度律层次结构模型速度结构函数拟涡能圆柱尾流射流大气边界层湍流度漩涡发生器

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