较高雷诺数圆柱尾流旋涡脱落的控制

摘要

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务，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Re＞8000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。rn Re＞8000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。