应用小干扰柱体控制角区马蹄涡结构的实验研究

摘要

本文提出了一种简单的抑制和控制角区马蹄涡的被动控制方法,即在角区的平板上游放置一个远小于主柱体的小干扰柱体,用小干扰柱体产生的弱马蹄涡来抑制和控制角区的马蹄涡结构,目的是使角区原来的马蹄涡结构从强变为弱、从大变为小、从多变为少、从非定常变为定常,以获得减小冲刷、抑制湍流、降低噪声避免振动的工程效果。在风洞中采用烟线法和激光片光流动显示的方法开展研究。实验发现当小干扰柱体放置在原角区马蹄涡的生成区时其抑制和控制效果最佳,当小干扰柱体放置在上游区或下游区时控制效果不好;此外实验还研究了小干扰柱体相对尺度和截面形状对角区马蹄涡结构抑制和控制的影响;最后讨论了该被动控制方法的控制机理。