鵝掌楸樹葉氣動特性研究.pdf

1、本文主要通過實驗的方法對鵝掌楸樹葉以及人工鵝掌楸樹葉進行氣動特性研究。找到影響鵝掌楸樹葉臨界風速的主要因素；以及隨著風載荷的增加，樹葉阻力系數(shù)的變化，振型改變對阻力系數(shù)的影響；研究樹葉振動頻率以及顯示樹葉尾部縱向和橫截面的流場分布情況。實驗方法主要包括高速攝像機記錄、風洞天平測力、粒子圖像相關測振儀測振、熱線風速儀和粒子圖像測速儀流場顯示。
　　（1）狀態(tài)分析：通過對真實鵝掌楸樹葉葉片面積、葉片長寬比和葉片長徑比等相關影響因素分析

2、得到各臨界雷諾數(shù)Ren是葉片面積S和葉片長寬比L1/B3的函數(shù)。通過對人工鵝掌楸樹葉定量的改變某一影響因素：葉柄長度、葉柄厚度和葉片面積大小來定量分析，最后得出人造鵝掌楸樹葉臨界風速V是葉片面積S、葉柄厚度d和葉柄長度L2的函數(shù)。
　?。?）受力分析：隨著雷諾數(shù)的增加，真實鵝掌楸和人工鵝掌楸在X方向的阻力系數(shù)逐漸減少，最后趨近于0.1-0.3之間，對于人工鵝掌楸樹葉葉片面積、葉片厚度以及葉柄長度是影響阻力系數(shù)的重要因素。
　

3、?。?）測振分析：在測試風速范圍內，隨著風速增加，人工鵝掌楸樹葉在UVW三個方向的振動頻率變化趨勢一致，都是先增大后減少。
　?。?）尾部流場顯示：風速小于V1的低風速條件下，真實樹葉以及人造樹葉尾部有穩(wěn)定渦脫落但脫落頻率很低。風速達到V1時，樹葉尾部渦脫落頻率增大且出現(xiàn)諧振頻率，當樹葉呈錐形靜止狀態(tài)時，尾部沒有明顯的渦脫落頻率。隨著樹葉狀態(tài)的改變樹葉尾部橫截面流場的跡線圖從沒有漩渦，到兩個漩渦逐漸形成，隨著樹葉的振動有渦脫落現(xiàn)象