明渠湍流數(shù)據(jù)分析方法

目錄 \n
前言 \n
第1章　緒論　1 \n
1.1　層流與湍流　1 \n
1.2　湍流研究簡介　2 \n
1.3　本書主要內(nèi)容　5 \n
第2章　明渠湍流基礎(chǔ)　8 \n
2.1　坐標(biāo)系定義　8 \n
2.2　明渠湍流的定義及統(tǒng)計描述　8 \n
2.3　控制方程　11 \n
2.4　雷諾應(yīng)力和平均流速分布　12 \n
2.5　明渠湍流分區(qū)　16 \n
2.6　湍動能方程　17 \n
2.7　明渠湍流的尺度　19 \n
2.8　明渠湍流中的相干結(jié)構(gòu)　23 \n
2.8.1　相干現(xiàn)象　23 \n
2.8.2　相干結(jié)構(gòu)模型　25 \n
第3章　明渠湍流實驗與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)　33 \n
3.1　主要流速測量技術(shù)　33 \n
3.1.1　傳統(tǒng)測量技術(shù)　33 \n
3.1.2　熱線/熱膜流速儀　34 \n
3.1.3　激光多普勒測速計　35 \n
3.1.4　超聲多普勒流速儀　37 \n
3.1.5　粒子類測速技術(shù)　38 \n
3.2　明渠實驗系統(tǒng)　43 \n
3.3　平均與脈動　45 \n
3.3.1　系綜平均　45 \n
3.3.2　時間平均和空間平均　46 \n
3.3.3　條件平均　47 \n
3.3.4　鎖相平均　51 \n
3.4　泰勒凍結(jié)假設(shè)　55 \n
3.5　采樣參數(shù)的確定　55 \n
3.6　明渠湍流數(shù)據(jù)分析基本思想　56 \n
第4章　基本紊動統(tǒng)計參數(shù)　59 \n
4.1　平均流速　59 \n
4.1.1　計算方法　59 \n
4.1.2　平均流速分布　59 \n
4.1.3　診斷函數(shù)　63 \n
4.2　紊動強(qiáng)度與雷諾應(yīng)力　64 \n
4.3　偏度與峰度　68 \n
4.4　凈力　70 \n
第5章　相關(guān)分析　76 \n
5.1　相關(guān)分析基本原理　77 \n
5.2　空間相關(guān)　80 \n
5.2.1　計算方法　80 \n
5.2.2　泰勒微尺度和積分尺度　82 \n
5.2.3　空間相關(guān)應(yīng)用實例　85 \n
5.3　時間相關(guān)　90 \n
5.4　線性隨機(jī)估計　91 \n
第6章　傅里葉變換與譜分析　94 \n
6.1　傅里葉分析　94 \n
6.1.1　連續(xù)時間信號　95 \n
6.1.2　離散時間信號　98 \n
6.2　能譜、功率譜和譜估計方法　100 \n
6.2.1　能譜密度　100 \n
6.2.2　功率譜密度　101 \n
6.2.3　窗函數(shù)　102 \n
6.2.4　常用的譜估計方法　102 \n
6.3　MATLAB代碼　104 \n
6.3.1　MATLAB中的FFT和IFFT　104 \n
6.3.2　MATLAB常用譜估計程序　110 \n
6.4　能譜實例分析　114 \n
第7章　小波變換　119 \n
7.1　小波變換基本原理　119 \n
7.2　常用小波　123 \n
7.3　MATLAB小波分析　125 \n
7.4　小波分析在明渠湍流中的應(yīng)用　136 \n
7.4.1　不同小波函數(shù)分析結(jié)果對比　136 \n
7.4.2　小波能譜　138 \n
7.4.3　小波互譜　144 \n
7.4.4　小波相干　146 \n
7.4.5　相干結(jié)構(gòu)提取　149 \n
7.4.6　非恒定流小波分析　151 \n
7.4.7　推移質(zhì)運動小波分析　160 \n
第8章　本征正交分解　165 \n
8.1　本征正交分解計算方法　165 \n
8.1.1　經(jīng)典方法　165 \n
8.1.2　Snapshot方法　166 \n
8.1.3　MATLAB代碼　167 \n
8.2　本征正交分解實踐應(yīng)用　168 \n
8.2.1　一維徑流和輸沙序列　168 \n
8.2.2　二維方腔紊流　172 \n
8.2.3　POD模態(tài)與明渠湍流相干結(jié)構(gòu)　174 \n
第9章　渦旋識別　183 \n
9.1　常用渦旋識別方法　184 \n
9.1.1　基于速度梯度張量的指標(biāo)量　184 \n
9.1.2　結(jié)構(gòu)化渦量　188 \n
9.1.3　基于模式識別的方法　194 \n
9.1.4　非局部分析指標(biāo)量　196 \n
9.2　明渠渦旋數(shù)密度特征　197 \n
9.3　明渠渦旋尺度與環(huán)量特征　202 \n
第10章　綜合分析實例　207 \n
10.1　問題背景　207 \n
10.2　超大尺度結(jié)構(gòu)與大尺度結(jié)構(gòu)間的相互關(guān)系　208 \n
10.2.1　分析思路　208 \n
10.2.2　分析結(jié)果　209 \n
10.3　超大尺度結(jié)構(gòu)對小尺度結(jié)構(gòu)的振幅調(diào)制　217 \n
10.3.1　分析思路　217 \n
10.3.2　分析結(jié)果　218 \n
10.3.3　振幅調(diào)制機(jī)制　223 \n
參考文獻(xiàn)　227 \n
彩圖