较高雷诺数圆柱尾流旋涡脱落的控制

【摘要】：本文提出一种改进的方法用以控制较高雷诺数圆柱尾流的旋涡脱落。在圆柱模型旁平行地放一薄窄条,其长度与圆柱相同,宽度为圆柱直径的0.2倍,厚度为直径的0.015倍。窄条面与圆柱母线平行而与柱面垂直。为固定窄条,引入一排小圆棒,使其位于窄条所在平面并垂直地与柱面连接。圆棒直径为圆柱直径的0.067倍,长度为圆柱直径的1.4倍。可变参数包括雷诺数,窄条与圆柱之间的距离,窄条与来流的攻角,以及棒间距。实验结果显示,当雷诺数Re=2000～5500,或Re8000时,圆柱尾流中存在一个区域,当窄条位于此区域内时,旋涡脱落被有效抑制。Re8000时,旋涡脱落被抑制的尾流很窄;而Re=2000-5500时,即使旋涡脱落被抑制,尾流也较宽。在Re=5500～8000之间有一个过渡雷诺数区,此过渡区域内应用此方法难以抑制旋涡脱落。实验表明小圆棒对流动的影响不大,该控制方法基本上是二维的,窄条起决定作用。