两相汇流旋涡抽吸演化机理及其非线性冲击振动检测方法

项目名称： 两相汇流旋涡抽吸演化机理及其非线性冲击振动检测方法

项目编号： No.51375446

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 谭大鹏

作者单位： 浙江工业大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 研究两相流旋涡抽吸演化机理及其非线性冲击振动检测方法，具有重要的科研价值与工程应用意义。基于艾克曼(Ekman)层流动理论，研究旋涡抽吸过程中的两相流体粘滞耦合机理，得到Ekman抽吸过程的两相边界层动力学规律；基于水平集(LSM)拓扑变化方法，研究旋涡抽吸两相界面动态演变过程，并提出相应的相界面形态实时追踪方法；采用分形(Fractal)与粒子图像测速(PIV)相结合的方法研究汇流微涡团聚合与耗散机理，得到旋涡临界穿越状态动力学特性；基于振动波流场耦合理论，建立考虑液固耦合的有限长薄壁管壳动力学模型，并求解各阶周向模态下的受迫振动位移响应。在此基础上，给出有限长圆柱薄壁管壳在旋涡冲击作用下的振动响应计算方法及其算例，利用希尔伯特-黄变换(HHT)方法对旋涡贯穿突变振动瞬态特征进行分析，实现在不可见条件下的旋涡抽吸状态在线检测与识别。

中文关键词： 汇流旋涡；抽吸演化；冲击振动；Ekman层；希尔伯特-黄变换

英文摘要： Research on two-phase sink vortex suction evolution mechanism and the nonlinear shock vibration detection method have important scientific value and engineering application significance. Based on the Ekman layer theory, two-phase fluid viscous coupling me

英文关键词： Sink vortex；Suction evolution；Shock vibration；Ekman layer；Hilbert-Huang transform