，此范围内的湍流耗散率和波数与能谱密度相关，此时湍流脉动处于各向同性平衡状态。通过各向同性湍流的变分谱在惯性副区内估计耗散率，此方法为惯性耗散法，计算公式如下其中为波数，为关于变量的常数，其中的实质为ε，ε为湍动能耗散率。上述式子说明能量有重要意义。明渠中固相颗粒的湍流行为影响着液相的湍流行为固相颗粒运动和河床的形态，。利用流动显示技术可有效测量液固两相流中固相颗粒的运动，研究发现明渠边界层外液相的速度要大于固相颗粒的速度，然而在此类试验中，固相颗粒和液相流速的测量并不是同步的。和使用相多普勒流速仪同步测量了液相和象征固相颗粒的玻璃珠子的流速。但是相多普勒流速关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文水利水电，。关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文。湍流能量谱借助实测液固两相流瞬时流速数据拟合惯性副区的理论谱和实测湍流能量谱。湍动能主要在不同尺度的湍流涡旋之间传递，此范围内的湍流耗散率和波数与能谱密度相关，此时湍流脉动处于各向同性平衡状态。通过各向同性湍流的变分谱在惯性副区内估计耗散率，此方法为型研究进展化学进展，陆继东，周浩生，钱诗智循环流化床颗粒相湍流结构研究工程热物理学报，张翔，李云波，张学宏，等大连海域近海面湍流结构及谱特征海洋通报，夏伟，陈如春，王继保，等明渠湍流速度的分形特征研究水力发电学报，白玉川，许栋扰动对明渠湍流结构及床面稳定性影响的实验研究水利学报，刘晓东，韩宇，邱流潮，等基于平均紊动机构下明渠水流流速分布研究灌相流中能量谱的吻合区域更广，煤粉和粉煤灰为固相颗粒的液固两相流的能量谱表现尤为显著。在高频位置出现的与斜率的偏差主要是测量中噪声的影响。固相颗粒的出现影响了高频区的能量，促使大尺度涡旋的能量向低频区域转换。结论固相颗粒明显增强液相紊动。液固两相相对于单液相，其最大切应力增大了倍湍流强度增大了倍，且湍流特征量最大值沿水槽流向，由距离河床图液固两相流中脉动流速分量对比由图可知，当固相颗粒是沙土时，其脉动流速的振幅和频率与单纯液相脉动流速的振幅和频率最为接近而煤粉和粉煤灰的振幅略大于单纯液相脉动流速的振幅，频率上也略有偏差，最大差值近周期半。沙土固相颗粒和液相表现出了更好的伴随性。切应力切应力是湍流中不同流层的剪切应力。切应力可通过下式计算为计算方便，取依据多普勒转换方法，可用来测量分散在液相中的悬移质颗粒的流速。该方法已成功用于各流体的测量中，包括自然水流环境河口湾和渠道等，。实测的瞬时流速是湍流特征值分析的基础。实测了沙土煤粉和粉煤灰种颗粒分别在固相颗粒浓度为种浓度组试验下的稳定湍流结构。在每个断面测量个点，沿水槽断面共计个点。每个测定有足够的采样时间以保证后期的数据湍流强度分布图浓度下不同固相颗粒在断面处的湍流强度分布下载原图由图可知，在清水和各种液固两相流中，湍流强度的分布基本相同。和显著大于，或的最大值可达最大值的倍。说明水流主要沿水槽流向和水深方向波动，在水槽横向上湍流强度最小，说明了水槽横向无次流。对于和而言，当在清水中增加固相颗粒后，上述断面处的湍流强散在液相中的悬移质颗粒的流速。该方法已成功用于各流体的测量中，包括自然水流环境河口湾和渠道等，。实测的瞬时流速是湍流特征值分析的基础。实测了沙土煤粉和粉煤灰种颗粒分别在固相颗粒浓度为种浓度组试验下的稳定湍流结构。在每个断面测量个点，沿水槽断面共计个点。每个测定有足够的采样时间以保证后期的数据分析，尤其在湍流强烈的区域，最小采样时王海涛，姜高群明渠液固两相湍流结构及谱特征广西水利水电，。关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文。图液固两相流中脉动流速分量对比由图可知，当固相颗粒是沙土时，其脉动流速的振幅和频率与单纯液相脉动流速的振幅和频率最为接近而煤粉和粉煤灰的振幅略大于单纯液相脉动流速的振幅，频率上也略有偏差，最大差值近周期半。沙土固相颗粒和液相表现出了关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文析，尤其在湍流强烈的区域，最小采样时间应控制在。结果分析通过时均方法和统计方法来分析液固两相流的湍流结构。由于图表数据较多，仅以断面的实测数据为例进行重点分析。湍流特征值如下湍流流速瞬时流速可以理解为是由该点的平均流速和脉动流速构成。脉动是表征湍流结构的个最基础的特征。在水槽断面位置，取沙土煤粉和粉煤灰种固相颗粒在低浓度时的脉动流速进行对比见，其脉动周期长，频率低小尺度涡旋为耗散结构，脉动的周期短，频率较高。可通过湍流自相关函数曲线来表征涡旋尺度的大小。湍流自相关函数衰减为的时间长度反映了湍流涡旋的时间尺度。其计算公式如下其中表示滞后时间。关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文。图试验系统结构图试验工况试验用频率为的声学多普勒流速仪以下简称测量水槽中湍流流速现尤为显著。参考文献王维，李佑楚颗粒流体两相流模型研究进展化学进展，陆继东，周浩生，钱诗智循环流化床颗粒相湍流结构研究工程热物理学报，张翔，李云波，张学宏，等大连海域近海面湍流结构及谱特征海洋通报，夏伟，陈如春，王继保，等明渠湍流速度的分形特征研究水力发电学报，白玉川，许栋扰动对明渠湍流结构及床面稳定性影响的实验研究水利学报，刘晓东，韩宇，邱流度有所增加，尤其是增加煤粉或粉煤灰后，湍流强度增大了倍左右。沿水槽流向，湍流强度也逐渐减小，同时湍流强度最大值的位置逐渐由距离河床半水深处向水面方向波动。因砂砾石河床的抑制作用，靠近河床处湍流强度有所减小。湍流自相关函数特征在液固两相流的湍流发展过程中，湍流是由不同尺度的涡旋叠加而成，涡旋的尺度差异较大。液固两相流中液固两相的交换扩散主要受大尺度涡旋的影应控制在。结果分析通过时均方法和统计方法来分析液固两相流的湍流结构。由于图表数据较多，仅以断面的实测数据为例进行重点分析。湍流特征值如下湍流流速瞬时流速可以理解为是由该点的平均流速和脉动流速构成。脉动是表征湍流结构的个最基础的特征。在水槽断面位置，取沙土煤粉和粉煤灰种固相颗粒在低浓度时的脉动流速进行对比见图。图浓度下不同固相颗粒在断面处好的伴随性。切应力切应力是湍流中不同流层的剪切应力。切应力可通过下式计算为计算方便，取各自绝对值表示雷诺切应力的值。图给出了浓度下不同材料的液固两相流在断面处的切应力的对比。图试验系统结构图试验工况试验用频率为的声学多普勒流速仪以下简称测量水槽中湍流流速。依据多普勒转换方法，可用来测量，等基于平均紊动机构下明渠水流流速分布研究灌溉排水学报，钟亮，姜彤，张建梅，等明渠紊流脉动流速结构的试验研究工程科学与技术，容易，张会强，王希麟气固两相圆湍射流中湍流调制的数值模拟清华大学学报，刘心洪，郭欣，高正明浆搅拌槽内湍流结构的研究北京化工大学学报，倪培桐，陈卓英基于惯性耗散法的峡口岬角地形能耗分析水资源与水工程学报，刘美艳，关于明渠水湍流结构与谱特征的液固两相流研究流体力学论文了倍，且湍流特征量最大值沿水槽流向，由距离河床半水深处逐渐向水面波动。近河床处的湍流自相关系数无论在哪个方向，均相对较大，意味着此处的涡旋时间尺度较大，在床面以上区域，湍流自相关系数有所减小，涡旋尺度有所降低。清水和液固两相的能谱曲线均符合幂变化的规律，但在清水中添加固相颗粒后，液固两相流中能量谱的吻合区域更广，煤粉和粉煤灰为固相颗粒的液固两相流的能量谱谱按照波数的幂变化。谱的幂率分布是惯性耗散法的理论基础。图给出了清水和不同材料固相颗粒在浓度为下的液固两相流在断面处沿水深半位置流速的湍流能谱分析的对比。由图可知，无论清水还是不同的液固两相流，顺水槽流向和水深方向的湍流脉动能量谱两者较为相近，均高于沿水槽横向的湍流脉动能量谱。同时，近床面处的能量谱较水面处稳定，水面处存在高频振动现象。虽然各曲线均有效测量的前提是固相颗粒必须是圆球形，与实际情况相差较大。由此可见，对于明渠液固两相湍流结构的试验测量还有待进步改进。为此，本文以量化明渠液固两相湍流结构特征值和深入分析其湍流能谱为目的开展系统研究。本研究对于河道明渠中悬移质颗粒的运动淤积和河流污染物的扩散防治等实际工程问题具有定的指导意义。湍流能量谱借助实测液固两相流瞬时流速数据拟合惯性副区的理性耗散法，计算公式如下其中为波数，为关于变量的常数，其中的实质为ε，ε为湍动能耗散率。上述式子说明能量谱按照波数的幂变化。谱的幂率分布是惯性耗散法的理论基础。图给出了清水和不同材料固相颗粒在浓度为下的液固两相流在断面处沿水深半位置流速的湍流能谱分析的对比。明渠液固两相流湍流结构的研究对于判断固相颗粒的挟带输移和沉积等排水学报，钟亮，姜彤，张建梅，等明渠紊流脉动流速结构的试验研究工程科学与技术，容易，张会强，王希麟气固两相圆湍射流中湍流调制的数值模拟清华大学学报，刘心洪，郭欣，高正明浆搅拌槽内湍流结构的研究北京化工大学学报，倪培桐，陈卓英基于惯性耗散法的峡口岬角地形能耗分析水资源与水工程学报，刘美艳，王海涛，姜高群明渠液固两相湍流结构及谱特征广西水深处逐渐向水面波动。近河床处的湍流自相关系数无论在哪个方向，均相对较大，意味着此处的涡旋时间尺度较大，在床面以上区域，湍流自相关系数有所减小，涡旋尺度有所降低。清水和液固两相的能谱曲线均符合幂变化的规律，但在清水中添加固相颗粒后，液固两相流中能量谱的吻合区域更广，煤粉和粉煤灰为固相颗粒的液固两相流的能量谱表现尤为显著。参考文献王维，李佑楚颗粒流体两相流取各自绝对值表示雷诺切应力的值。图