實驗量測調制泰勒渦旋流

Abstract

本文以雷射都卜勒測速儀量測流場軸向速度及流場觀察兩種實驗方法探討 圓柱間調制泰勒渦旋流，實驗設備有兩套，其中一套半徑比為0.4833，長 距比為24，外圓柱固定，內圓柱可以非零平均或零平均調制轉速轉動，吾 人以 LDA量測其軸向速度，並以頻譜分析來了解流場的週期性；另一套之 半徑比為 0.937，長距比為 160，內外圓柱均可以調制型轉速轉動，吾人 以流場觀察法觀察在不同轉動型式時流場穩定臨界值。實驗結果發現在外 圓柱固定時調制庫耶流之穩定性在低頻時為大的不穩定化，當頻率極低時 ，臨界雷諾數為無調制作用時之1/(1+ε)倍。在內外圓柱同時轉動時，外 圓柱的同向、反向等速轉動及零平均調制轉動均使內圓柱的臨界雷諾數增 高。由頻譜分析得知流場由泰勒渦旋流轉變為波動渦旋流以至於擬週期流 的時機，並發現在調制振幅ε為 2且頻率為高頻時有週期為調制週期兩倍 之次調諧流發生。