膜状结构的湍流激振机理及对流换热的实验研究

轻薄的膜状结构在扰动下会发生振动，极端的条件会导致膜的破坏。国内外对膜的风致振动问题进行了初步的研究。本项目计划通过实验的方法系统地研究薄膜在均匀湍流流场和分离/重贴等湍流场的扰动下的振动状况。通过应用一系列实验参数找到振动模态和流场中大尺度拟序结构之间相互作用的关系。并将这些实验结果同现有的分析方法进行对比，总结现有方法的优缺点，并综合这些方法，形成新的更有效的分析方法。薄膜振动还能改变膜表面和流场之间的对流传热/传质强度，本项目还计划通过实验的方法直接对比各种振动条件下的对流传热系数的变化，并观测流场中湍流拟序结构的变化来解释传热变化的机理。这一系列实验研究处于本学科的前沿，对轻工、建筑、交通等领域的技术发展有积极的意义。