不同粒径粗糙元对壁面湍流拟序结构的影响

采用氢气泡流动显示技术，研究了不同粒径粗糙元对壁湍流拟序结构的影响。实验中粗糙元布置在氢泡丝前，均匀排成一排，基于平均速度和水力直径的雷诺数从14300到48000变化，离散粗糙元直径分别为0.9、1.6、2.3、4、5和6mm，粗糙元间距为2cm。实验发现：光滑壁面和粗糙元壁面近壁湍流条带数量和条带高度都随雷诺数增大而增加。相同雷诺数下，粗糙元壁面流动产生的条带数量和条带高度随粗糙元粒径增大而增加。粗糙元壁面湍流条带数量和条带高度均比光滑壁面大。该研究对壁湍流的流动控制工程应用具有参考价值。