| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 符号说明 | 第12-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 旋转流场结构的基本认识 | 第15-20页 |
| 1.2.1 切向速度 | 第16-18页 |
| 1.2.2 轴向速度 | 第18页 |
| 1.2.3 径向速度 | 第18-19页 |
| 1.2.4 短路流 | 第19-20页 |
| 1.2.5 二次涡流 | 第20页 |
| 1.3 旋转流场测试方法与测试进展 | 第20-28页 |
| 1.3.1 基于激光多普勒测试技术的旋转流场研究 | 第21-23页 |
| 1.3.2 基于粒子图像测试技术测试的旋转流场研究 | 第23-25页 |
| 1.3.3 旋转流场测试方法讨论 | 第25-28页 |
| 1.4 V3V测试方法概述 | 第28-32页 |
| 1.4.1 V3V原理简介 | 第28-29页 |
| 1.4.2 V3V测试文献综述 | 第29-31页 |
| 1.4.3 V3V测试能力分析 | 第31-32页 |
| 1.5 主要研究目标 | 第32-33页 |
| 1.6 研究内容及思路 | 第33-34页 |
| 第2章 基于相位多普勒粒子测量技术的旋转湍流场研究 | 第34-56页 |
| 2.1 PDPA测试系统的组成 | 第34-35页 |
| 2.2 PDPA测试原理 | 第35-37页 |
| 2.3 旋转流场的PDPA实验系统搭建和流程设计 | 第37-42页 |
| 2.3.1 水力旋流器尺寸设计 | 第37-38页 |
| 2.3.2 水力旋流器测试模型设计 | 第38-39页 |
| 2.3.3 倾角长视窗设计 | 第39-40页 |
| 2.3.4 测试流程 | 第40-42页 |
| 2.4 结果与讨论 | 第42-54页 |
| 2.4.1 误差分析 | 第42-43页 |
| 2.4.2 不同流量下切向和轴向速度场分析 | 第43-45页 |
| 2.4.3 不同进口尺寸下切向速度分布特性 | 第45-47页 |
| 2.4.4 切向速度指数 | 第47-50页 |
| 2.4.5 轴向速度分布 | 第50页 |
| 2.4.6 切向和轴向RMS速度分布 | 第50-51页 |
| 2.4.7 短路流和二次涡流 | 第51-54页 |
| 2.5 小结 | 第54-56页 |
| 第3章 基于粒子图像测速的旋转湍流场研究 | 第56-84页 |
| 3.1 PIV测试系统的组成和原理 | 第56-60页 |
| 3.1.1 PIV测试技术原理 | 第56-58页 |
| 3.1.2 PIV测试系统组件 | 第58-60页 |
| 3.2 旋转流场的PIV实验系统搭建和流程设计 | 第60-63页 |
| 3.2.1 水力旋流器测试模型设计 | 第60页 |
| 3.2.2 R-z截面上轴向和径向速度的测量方法与流程 | 第60-62页 |
| 3.2.3 层摄分析法测定旋转流场切向速度的方法与流程 | 第62-63页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第63-82页 |
| 3.3.1 粒子图像的优化方法及其效果 | 第63-65页 |
| 3.3.2 流场的速度矢量分布 | 第65-66页 |
| 3.3.3 流量对轴向速度分布的影响 | 第66页 |
| 3.3.4 分流比对轴向速度分布的影响 | 第66-70页 |
| 3.3.5 流量对径向速度分布的影响 | 第70-73页 |
| 3.3.6 分流比对径向速度分布的影响 | 第73-74页 |
| 3.3.7 湍流强度 | 第74-77页 |
| 3.3.8 雷诺切应力分布 | 第77页 |
| 3.3.9 涡量分布 | 第77页 |
| 3.3.10 二次涡分布 | 第77-79页 |
| 3.3.11 短路流计算方法 | 第79-80页 |
| 3.3.12 基于层摄分析法的切向速度分布 | 第80-82页 |
| 3.4 小结 | 第82-84页 |
| 第4章 体三维流场测速实验平台建构和方法设计 | 第84-104页 |
| 4.1 体三维旋转流场的光路分析 | 第84-86页 |
| 4.1.1 散焦原理 | 第84-85页 |
| 4.1.2 旋转流场中V3V测试光路的扭曲 | 第85-86页 |
| 4.2 模型与工作流体的折射率匹配方法 | 第86-92页 |
| 4.2.1 折射率匹配方法概述 | 第86-88页 |
| 4.2.2 折射率匹配原则 | 第88-89页 |
| 4.2.3 折射率匹配实验设计 | 第89-90页 |
| 4.2.4 折射率匹配效果分析 | 第90-92页 |
| 4.3 示踪颗粒制备 | 第92-102页 |
| 4.3.1 体三维旋转流场测试的示踪颗粒特性 | 第92-94页 |
| 4.3.2 高分子微球及其制备 | 第94-95页 |
| 4.3.3 微流控方法制备高分子微球 | 第95-96页 |
| 4.3.4 示踪颗粒制备实验设计 | 第96-99页 |
| 4.3.5 示踪颗粒制备结果分析 | 第99-102页 |
| 4.4 小结 | 第102-104页 |
| 第5章 体三维旋转湍流场测量研究 | 第104-121页 |
| 5.1 旋转流场V3V测试平台构建 | 第104-106页 |
| 5.1.1 V3V测试系统组成 | 第104-105页 |
| 5.1.2 V3V测试原理 | 第105-106页 |
| 5.2 旋转流场V3V测试流程及方法 | 第106-111页 |
| 5.2.1 旋流器测试模型设计 | 第106页 |
| 5.2.2 旋转流实验平台 | 第106-108页 |
| 5.2.3 测试流程及数据处理 | 第108-111页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第111-119页 |
| 5.3.1 旋转流场的径向速度分布 | 第112-114页 |
| 5.3.2 旋转流场的切向速度分布 | 第114-115页 |
| 5.3.3 旋转流场的轴向速度分布及三维零轴速度包络面 | 第115-117页 |
| 5.3.4 短路流 | 第117页 |
| 5.3.5 向下旋进的二次涡流 | 第117-119页 |
| 5.4 小结 | 第119-121页 |
| 第6章 结论与展望 | 第121-124页 |
| 6.1 结论 | 第121-123页 |
| 6.2 展望 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| 附录 | 第140-143页 |
