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湍流边界层闭环控制减阻系统及机理研究

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湍流边界层闭环控制减阻系统及机理研究
论文目录
 
摘要第1-6页
ABSTRACT第6-7页
物理量名称及符号表第14-18页
第1章 绪论第18-33页
    1.1 课题背景及研究的目的和意义第18-19页
        1.1.1 课题背景第18页
        1.1.2 研究的目的和意义第18-19页
    1.2 湍流边界层及其相关拟序结构的理论研究概况第19-24页
        1.2.1 湍流边界层流向速度分布第19-21页
        1.2.2 拟序结构模型第21-23页
        1.2.3 近壁面湍流自维持效应第23-24页
    1.3 湍流边界层主动控制及研究第24-31页
        1.3.1 闭环控制系统数值模拟研究第25-27页
        1.3.2 闭环控制系统实验研究第27-30页
        1.3.3 PID闭环控制系统第30-31页
    1.4 课题的主要研究内容第31-33页
第2章 湍流边界层特征参数验证第33-41页
    2.1 引言第33页
    2.2 实验装置第33-34页
    2.3 热线探针与壁面之间的垂向距离第34-38页
        2.3.1 壁面热效应法第35-36页
        2.3.2 直接测量法第36-38页
    2.4 边界层参数验证第38-40页
    2.5 本章小结第40-41页
第3章 湍流边界层中瞬时速度梯度的测量及分析第41-58页
    3.1 引言第41-42页
    3.2 实验测量垂向速度梯度的值第42-52页
        3.2.1 壁面区域测量结果第42-44页
        3.2.2 探针间距对相关系数的影响第44-45页
        3.2.3 固定探针间距测量垂向速度梯度值第45-47页
        3.2.4 垂向速度梯度的频谱图第47-48页
        3.2.5 垂向速度梯度与流向速度的互相关性第48-49页
        3.2.6 偏斜因子与平坦因子第49-51页
        3.2.7 垂向速度梯度与能量耗散率的分布特征第51-52页
    3.3 实验测量流向速度梯度的值第52-55页
    3.4 局部各向同性假设第55-57页
    3.5 本章小结第57-58页
第4章 阈值触发闭环控制减阻系统第58-85页
    4.1 引言第58页
    4.2 实验装置第58-64页
        4.2.1 减阻驱动器第58-60页
        4.2.2 壁面热线探针第60-63页
        4.2.3 实时信号传输过程第63-64页
    4.3 阈值触发闭环控制系统第64-70页
        4.3.1 闭环控制系统设计第61-65页
        4.3.2 前馈控制预测模型第65-68页
        4.3.3 具体实施过程第68-69页
        4.3.4 驱动器响应过程第69-70页
    4.4 减阻系统控制结果第70-79页
        4.4.1 开环控制第70-75页
        4.4.2 前馈控制第75-77页
        4.4.3 反馈控制第77-78页
        4.4.4 前馈与反馈相结合控制第78-79页
    4.5 减阻物理机理第79-84页
        4.5.1 流向速度谱第79-81页
        4.5.2 湍流脉动及泰勒尺度第81-83页
        4.5.3 平均能量耗散率第83-84页
    4.6 本章小结第84-85页
第5章 PD闭环控制减阻系统第85-105页
    5.1 引言第85页
    5.2 PD控制系统第85-88页
        5.2.1 前馈PD控制第85-87页
        5.2.2 反馈PD控制第87页
        5.2.3 驱动器响应过程第87-88页
    5.3 减阻系统控制结果第88-98页
        5.3.1 开环控制第88-89页
        5.3.2 前馈PD控制第89-95页
        5.3.3 反馈PD控制第95-97页
        5.3.4 雷诺数对前馈PD控制性能的影响第97-98页
    5.4 减阻物理机理第98-103页
        5.4.1 流向速度谱第98-99页
        5.4.2 抑制猝发第99-101页
        5.4.3 湍流脉动及湍流平均能量耗散率第101-103页
    5.5 PD闭环控制系统展望第103-104页
    5.6 本章小结第104-105页
结论第105-108页
参考文献第108-118页
攻读博士学位期间发表的论文第118-120页
致谢第120-121页
个人简历第121页

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