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近壁面圆柱绕流中尾流结构演化特性的实验研究

邱翔 吴昊东 陶亦舟 李家骅 周建康 刘宇陆

邱翔, 吴昊东, 陶亦舟, 李家骅, 周建康, 刘宇陆. 近壁面圆柱绕流中尾流结构演化特性的实验研究[J]. 力学学报.
引用本文: 邱翔, 吴昊东, 陶亦舟, 李家骅, 周建康, 刘宇陆. 近壁面圆柱绕流中尾流结构演化特性的实验研究[J]. 力学学报.
Experimental Study on Evolution of Wake Structures in Flow Past the Circular Cylinder Placed Near the Wall[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.
Citation: Experimental Study on Evolution of Wake Structures in Flow Past the Circular Cylinder Placed Near the Wall[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.

近壁面圆柱绕流中尾流结构演化特性的实验研究

基金项目: 国家级-自由剪切湍流和壁湍流相互作用的结构特性和输运机理研究(12032016)
详细信息
  • 中图分类号: 130,2567

Experimental Study on Evolution of Wake Structures in Flow Past the Circular Cylinder Placed Near the Wall

  • 摘要: 采用粒子图像测速技术对近壁面圆柱绕流流场进行了实验测量,重点研究了三种不同间隙比(G/D=0.5、G/D=1.0、G/D=1.5)时不同雷诺数(Re=1500~5540)下近壁面圆柱绕流尾流结构的演化特性。实验结果表明:G/D=0.5时,随着雷诺数的增加,间隙流的偏转减小,圆柱后方回流区逐渐对称且尺寸减小,壁面上分离泡的尺寸也逐渐减小,同时存在雷诺数Ret位于Re=3000~3200之间,使圆柱尾流和间隙流呈现不同的分布特性。在Re=1500时,圆柱的涡脱落频率随着间隙比的减小而增大,当Re≥3000时,随着间隙比减小,圆柱涡脱落频率在小范围内(0.185≤St≤0.227)先增大后减小。雷诺数显著影响近壁面圆柱绕流涡结构的演化,小间隙比受雷诺数的影响较大,G/D=0.5,在雷诺数Re=1500时,二次涡会和圆柱上尾涡发生涡合并现象,雷诺数增大到5540时,二次涡不会和上尾涡合并,而是直接与下尾涡相互作用;G/D=1.0和G/D=1.5时,随着雷诺数的增大,二次涡的含能逐渐减小。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-01
  • 网络出版日期:  2022-09-16

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