串列双锥柱绕流流动特性的大涡模拟研究

摘要：

利用大涡模拟研究了雷诺数Re?=?3900下串列双锥柱在间距比L/Dm?=?2?～?10下的升阻力特性及三维流动结构.?研究发现:?上游锥柱在后方形成的两个展向不对称回流区,?使其后方压力分布不对称.?上游锥柱发展的上洗、下洗和侧面剪切层作用在下游锥柱的附着点位置不同是上游和下游锥柱时均阻力系数和脉动升力系数变化的主要原因,?串列双锥柱间流动结构随间距比变化可分为三种状态:?剪切层包裹状态,?过渡状态及尾流撞击状态.?剪切层包裹状态.?上游锥柱的自由端主导来流在下游锥柱迎风面影响范围广,?上游锥柱剪切层完全包裹住下游锥柱,?从而抑制下游锥柱后方回流区形成,?导致下游锥柱时均阻力系数降低;?尾流撞击状态;?上游锥柱尾流得到充分发展,?其回流区大小随间距比增大不再发生变化,?上游锥柱尾流出现周期性脱落,?撞击在下游锥柱表面,?从而使脉动升力系数大幅增加,?最大脉动升力系数较单直圆柱提升约20.7倍;?过渡状态,?此时时均阻力系数和脉动升力系数均会较剪切层包裹状态增加.?该研究可以为风力俘能结构群列阵布局提供理论支持.

关键词：串列双锥柱、间距比、升阻力特性、流动结构、大涡模拟

所属期刊栏目：54

分类号：O357.1(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金11972268

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1209-1219