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本研究主要包括以下几个方面的内容:一、应用PDA和PIV激光测量系统,针对减阻流体湍流空间结构在时间和空间上的分布以及表面活性剂对流体摩擦系数的影响等进行试验研究,得出减阻流体在流动过程中动量和能量传递的规律,从流体流动的角度揭示出减阻流体的减阻机理;二、借助相关分析法(自相关法和互相关法),对减阻流体时均速度在不同方向上的相关性进行了试验分析和研究,得出了减阻流体在主流速度方向和垂直于主流速度方向上时均速度的一些相关特征,从而进一步分析出减阻流体湍流流场结构的特点;三、针对如何增强二维流道内表面活性剂减阻流体的湍流特性及强化传热进行了试验研究。通过在流道内添加一定型号的金属筛网,CTAC表面活性剂减阻溶液的胶束网状结构会发生很大的改变。试验中随着减阻流体流动的雷诺数接近其相应浓度下的临界雷诺数,筛网下游减阻流体的湍流特性得到显著的提高,其湍流特征与不添加任何添加剂时的水几乎相同。
通过利用相位多普勒(PDA)和粒子成像速度场仪(PIV),在87种不同工况下对CTAC减阻流体的湍流特性进行了较为深入的试验研究。