Пульсации скорости в закрученной струе вихревой камеры

Abstract

Представлены результаты экспериментальных исследований спектральных плотностей мощности поперечных и продольных пульсаций скорости в пристеночной струе вихревой камеры. Показан вклад различных частотных компонент спектральных плотностей в общую энергию поля пульсаций скорости при изменении углов тангенциальности струи, азимутальных углов от входного сопла и расстояний к обтекаемой поверхности вихревой камеры. Ядро закрученной струи более насыщено мелкомасштабными высокочастотными вихрями, по сравнению с пристеночной областью струи, где преобладают крупномасштабные вихревые системы. С увеличением азимутального угла входящей струи происходит укрупнение продольных масштабов вихрей в пристеночной области струи, а их вклад в общую пульсационную энергию возрастает.

Наведено результати експериментальних досліджень спектральної густини потужності поперечних та поздовжніх пульсацій швидкості в пристінному струмені вихрової камери. Показано різний внесок частотних компонент спектральних густин у загальну енергію поля пульсацій швидкості при зміні кутів тангенційності струменя, азимутальних кутів від вхідного сопла й відстаней до поверхні вихрової камери, що обтікається. Ядро закрученого струменя більш насичене дрібномасштабними високочастотними вихорами, в порівнянні з пристінною областю струменя, де переважають великомасштабні вихрові системи. Зі збільшенням азимутального кута струменя має місце укрупнення поздовжніх масштабів вихорів у пристінній області струменя, а їхній внесок у загальну пульсаційну енергію зростає.

The experimental reseach results of distribution of a longitudinal and transversal power spectral density components of a turbulent wall jet velocity fluctuations in the vortical chamber are shown. The contribution of various frequency components of the spectral densities to general energy of velocity fluctuation field is represented at a variation of a jet entering tangential angles in the chamber, azimuth angles and at various normal distances from a cylindrical wall flowed by the stream. The swirling stream core is more saturated by small-scale high-frequency vortices in comparison with the wall jet field where the large-scale vortical systems are prevalent. With the increase of azimuth angle there is the longitudinal vortices scales enlargement in the wall jet field and their contribution in the fluctuating energy grows.