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两相流场频域特性及激振力功率谱密度分析

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1两相流场特性研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2激振力功率谱密度分析应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1频域分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2激振力特性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

两相流场理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1两相流基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1.1组分特性与相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.2流动结构与发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2频域分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2.1傅里叶变换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.2频谱图解读．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.3功率谱密度理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3.1自功率谱密度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3.2互功率谱密度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

实验装置与测量方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.1实验设备介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.1.1流动产生与控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1.2测量系统搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2测量参数选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1流场参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.2激振力参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.3数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.1信号采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3.2数据预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

两相流场频域特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1流场速度信号处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1.1速度信号提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1.2频谱特征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.2流场湍流特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.2.1湍流强度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2.2湍流积分尺度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.3相间相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．