兩個(gè)串聯(lián)不同直徑圓柱的流體動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文主要描述了在變化的間距比L/d=1.0～8.0和直徑比d/D=0.2~1.0（L是上游圓柱的圓心到下游圓柱前滯點(diǎn)的距離。d是上游圓柱的直徑，在8、16、24、32和40 mm等幾個(gè)尺寸中變化，但下游圓柱直徑D固定在40 mm不變）的情況下，兩個(gè)串聯(lián)圓柱的上游圓柱的尺寸（直徑 d）對(duì)下游圓柱的全局特征的影響，這些特征包括平均阻力系數(shù)（CD），脈動(dòng)阻力和升力系數(shù)（CD?和CL?），漩渦脫落頻率和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)等?；谙掠螆A柱的直徑 D，算得的

2、雷諾數(shù)為 Re=4.27×104。通過(guò)測(cè)力傳感器可以得到CD、CD?和CL?，通過(guò)熱線測(cè)量尾流的脈動(dòng)速度可以得到渦脫頻率，通過(guò)PIV和煙霧顯示技術(shù)可以得到流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，較小的再附著流和共同脫落流的臨界間距比 L/d的值較大。CD、CD?和CL?從再附著流向共同脫落流轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，對(duì)于d/D=1.0-0.4是上升的，而對(duì)于d/D=0.2則是下降的。在共同脫落流的流態(tài)中，下游圓柱的渦脫頻率鎖入上游圓柱的渦脫頻率發(fā)生在d/D=1.0

3、、0.8和0.6，另外，只有d/D=0.6發(fā)生了次諧波鎖入。對(duì)于d/D=0.4和0.2，下游圓柱的渦脫頻率鎖入上游圓柱的渦脫頻率的現(xiàn)象則沒(méi)有發(fā)生，但是，相對(duì)于單個(gè)圓柱的渦脫頻率，上游圓柱和下游圓柱的渦脫頻率會(huì)分別大些和小些。一般來(lái)說(shuō)，CD隨直徑比 d/D減小呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，然而，對(duì)于CD?和CL?，隨直徑比從1.0降到0.6時(shí)下降，隨直徑比從0.4降到0.2時(shí)上升。對(duì)于前者的現(xiàn)象，主要是由于漩渦或剪切流被破壞的緣故，然而后者則是由于兩圓