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。

【作者单位】：中国科学院力学研究所北京大学湍流与复杂系统研究国家实验室北京大学湍流与复杂系统研究国家实验室
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10172087)
【分类号】：O357.1

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