弹性管自激振荡的实验研究

摘要

为研究弹性管自激振荡现象的发生机理与运动规律，以应用到生物医疗等领域，本文通过采用粒子图像测速技术(PIV)，进行了104组不同工况的实验测量，包括不同液体、不同流速、不同外部压强等流场条件，得到了各种工况的速度信号和压强信号．采用流场分析，压强能谱分析，速度能谱和本征正交分解分析的方法，研究了不同条件对自激振荡的影响．通过分析比较，发现各方法结果一致性较好，实验获得了弹性管自激振荡发生参数条件分布图，详细分析了该实验条件下流场发生转捩的运动过程．研究了引发自激振荡前后流场的能谱变化、压强波动和流动结构时空演化规律，讨论了自激振荡各工况流场速度模态分解与重构的运动特征，给出了流场外部条件对自激振荡的影响规律，得出的结论可应用于流固耦合领域以及医疗领域．

关键词

自激振荡 / 粒子图像测速 / 能谱分析