研究目的
分析自由表面涡流的流动特性并验证Burgers涡模型。
研究成果
伯格斯涡模型对切向速度剖面和气核深度的预测具有足够精度，不确定度约为10-20%。轴向流集中于核心附近，且未观察到显著的径向湍流扩散。该模型适用于涡流输运研究的工程应用。
研究不足
该研究仅限于特定的实验设置；尺度效应可能较小但无法完全推广。测量中存在不确定性，例如气核深度和速度剖面。忽略径向湍流和表面张力影响的假设在所有条件下可能不成立。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用立体粒子图像测速技术（SPIV）测量涡流槽中的三维流场，并应用Burgers涡模型进行验证。
2：样本选择与数据来源：
实验在直径600毫米的涡流槽中进行，使用水作为介质，通过调节不同流量和出口直径开展测试。
3：实验设备与材料清单：
圆柱形有机玻璃槽、Kobold DMH型电磁感应流量计、浮动四脚架、LaVision Imager MX 4M高速摄像系统、尼康Nikkor光学镜头、Litron Nano L 50-100纳秒激光器、Vestosint聚酰胺示踪粒子。
4：实验流程与操作规范：
在三个水平面进行SPIV测量，通过多级标定板校准后分析速度分量。
5：数据分析方法：
采用等高线平均与加权条件平均法处理数据，并与理论模型进行对比验证。
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