扁平化速度剖面管流

延迟湍流转捩

该成果提供一个可用于管流稳定化的速度剖面，通过消除速度分布拐点来主动延迟湍流，为工业管道流动控制提供直接可用的物理方案。

Changquan, Zhou · Zhao H.L. · 窦华书

Journal of Applied Fluid Mechanics 2024

技术优势

不需附加激励

仅通过调整上游速度分布形态即可抑制湍流，无需向流场注入额外扰动。

机制清晰可设计

拐点被证明是湍流生成的临界点，速度剖面是否需要展平可通过拐点有无直接判断，为实际管道入口设计提供明确准则。

应用场景

• 管道流动控制：在入口段设计整流装置消除拐点，推迟湍流发生，保障长距离稳定输送。
• 湍流减阻：延缓转捩使管道更多区段保持层流，直接降低摩擦阻力与泵送能耗。
• 高效流体输送：维持层流状态减少湍流混合损失，提升单位能耗下的有效输送量。