兩個串聯(lián)不同直徑圓柱的流體動力學(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的距離。d是上游圓柱的直徑，在8、16、24、32和40 mm等幾個尺寸中變化，但下游圓柱直徑D固定在40 mm不變）的情況下，兩個串聯(lián)圓柱的上游圓柱的尺寸（直徑 d）對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），脈動阻力和升力系數(shù)（CD?和CL?），漩渦脫落頻率和流場結(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。通過測力傳感器可以得到CD、CD?和CL?，通過熱線測量尾流的脈動速度可以得到渦脫頻率，通過PIV和煙霧顯示技術(shù)可以得到流場結(jié)構(gòu)。實驗結(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)變的過程中，對于d/D=1.0-0.4是上升的，而對于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)象則沒有發(fā)生，但是，相對于單個圓柱的渦脫頻率，上游圓柱和下游圓柱的渦脫頻率會分別大些和小些。一般來說，CD隨直徑比 d/D減小呈現(xiàn)增長的趨勢，然而，對于CD?和CL?，隨直徑比從1.0降到0.6時下降，隨直徑比從0.4降到0.2時上升。對于前者的現(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