932 工程科学学报，第43卷，第7期 Boundary layer Boundary layer (a) (b) 0.5 0 -1.0 -1.0 -1.0-0.500.51.01.52.02.53.03.5 -1.0-0.500.51.01.52.02.53.03.5 X/mm X/mm Boundary layer (c) (d)45 Sweep events 39.77 Ejection events 32.96 -1.0 29.62 30 20 15 -3.0 10 10.17 9.24 -3.5 5.09 40 -1.0-0.500.51.01.5 2.02.53.03.5 Smooth wall Porous Clog wall X/mm refractory wall SEN surface morphologies 图7壁面附近上抛、下扫事件的平面分布.(a)近光滑壁面：(b)多孔壁面；(c)结瘤壁面；(d)三种壁面条件流场边界层内上抛、下扫事件平面占比 Fig.7 Sweep and ejection events distribution near the wall boundary:(a)smooth wall;(b)porous refractory wall:(c)clogged wall;(d)area proportion of the sweep and the ejection events in the boundary layer 0.60 0.5832 (a) (b) 0.5830 0.58 是0.5828 0.50 交0.5826 Alumina inclusion 05821 diameter 0.582 0.56 .1340Q134s 0.13560136 0.49 -15μm 10μm 5μm Alumina inclusion -I um 0.42 diameter 0.48 0.4720 0.52 -15m 10μm 5 um -1 um 0.47 0.4708 0.50 dro 0 0.05 0.10 0.15 00.050.100.150.200.250.30 Transport distance in Y-axis direction/mm Transport distance in Y-axis direction/mm 因8氧化铝夹杂物在多孔耐火材料壁面边界层流场不同事件中的运动轨迹.()下扫事件：(b)上抛事件 Fig.8 Alumina inclusions transport path in the porous refractory wall boundary layer:(a)the sweep event;(b)the ejection event 离壁面1.5mm内的法向湍流强度增加到1.5× 低速流体远离壁面为上抛事件，高速流体朝向壁 10-3m2s2,边界层内的法向湍流输运增强.法向脉 面运动为下扫事件 动速度由0.025ms增加到0.15ms,流向脉动 (3)尺寸为1、5、10和15m的氧化铝夹杂物 速度无明显变化.通过象限分析法，辨识了三种壁 在边界层流场内的上抛事件发生时被带离壁面， 面条件下边界层流场中的上抛和下扫事件.壁面 下扫事件时被带向壁面：不同尺寸的氧化铝夹杂离 壁 面 1.5  mm 内的法向湍流强度增加 到 1.5× 10−3 m 2 ·s−2，边界层内的法向湍流输运增强. 法向脉 动速度由 0.025 m·s−1 增加到 0.15 m·s−1，流向脉动 速度无明显变化. 通过象限分析法，辨识了三种壁 面条件下边界层流场中的上抛和下扫事件. 壁面 低速流体远离壁面为上抛事件，高速流体朝向壁 面运动为下扫事件. （3）尺寸为 1、5、10 和 15 μm 的氧化铝夹杂物 在边界层流场内的上抛事件发生时被带离壁面， 下扫事件时被带向壁面；不同尺寸的氧化铝夹杂 −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 −4.0 −3.5 −3.0 −2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 Boundary layer Boundary layer Boundary layer Smooth wall Porous refractory wall Clog wall 10.17 29.62 39.77 32.96 5.09 9.24 Smooth wall Porous refractory wall Clog wall 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Area proportion/ % SEN surface morphologies Sweep events Ejection events (c) (d) (a) (b) X/mm Y/mm −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 −4.0 −3.5 −3.0 −2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 X/mm Y/mm −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 −4.0 −3.5 −3.0 −2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 X/mm Y/mm 图 7    壁面附近上抛、下扫事件的平面分布. （a）近光滑壁面；（b）多孔壁面；（c）结瘤壁面；（d）三种壁面条件流场边界层内上抛、下扫事件平面占比 Fig.7    Sweep and ejection events distribution near the wall boundary: (a) smooth wall；(b) porous refractory wall；(c) clogged wall; (d) area proportion of the sweep and the ejection events in the boundary layer 0.47 0.48 0.49 0.50 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 0 0.05 0.10 0.15 0.4708 0.4710 0.4712 0.4714 0.4716 0.4718 0.4720 0.4722 0.264 0.268 0.272 0.276 (a) (b) X/mm 0.5822 0.5824 0.5826 0.5828 0.5830 0.5832 Transport distance in Y-axis direction/mm X/mm Transport distance in Y-axis direction/mm X/mm Alumina inclusion diameter Transport distance in Y-axis direction/mm X/mm Transport distance in Y-axis direction/mm 15 µm 10 µm 5 µm 1 µm Alumina inclusion diameter 15 µm 10 µm 5 µm 1 µm 0.1340 0.1348 0.1356 0.1364 图 8    氧化铝夹杂物在多孔耐火材料壁面边界层流场不同事件中的运动轨迹. （a）下扫事件；（b）上抛事件 Fig.8    Alumina inclusions transport path in the porous refractory wall boundary layer: (a) the sweep event; (b) the ejection event · 932 · 工程科学学报，第 43 卷，第 7 期