带三根绊线圆柱的气动力特性研究

摘要：

在亚临界雷诺数下(Re=4×104),采用大涡模拟方法对带三根绊线圆柱绕流场进行了数值模拟,研究了圆柱表面风压分布、平均气动力和Strouhal数(St)随绊线位置角(β)的变化规律,分析了带绊线圆柱的流场流态与气动性能之间的相关性,探讨了分离泡对圆柱气动性能的影响机制.研究表明:三根绊线会对圆柱的气动性能造成很大影响,其最大平均阻力系数较带单根绊线圆柱与光圆柱分别提升了 32％及50％左右,最大平均升力系数则比单绊线圆柱高37％;带三绊线圆柱的St数低于光圆柱,并会随着β的增加单调递减;受绊线的影响,气流往往会在绊线位置提前分离,从而导致带三根绊线圆柱的尾流宽度较光圆柱更宽,并导致圆柱的阻力系数增大;绊线在β=50°附近时,在绊线分离的剪切层会再附到圆柱表面,形成单侧分离泡,这会导致圆柱表面出现局部强负压,并受到平均升力的作用.

关键词：涡激振动、气动控制、流场特性、圆柱、大涡模拟

所属期刊栏目：31

分类号：V211;TU352.1(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51578330;上海市自然科学基金资助项目14ZR1416000;上海市教委科研创新项目14YZ004

在线出版日期：2018-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：291-299