D型钝体非定常尾迹分析

摘要

采用大涡模拟技术,研究了在自由空间和近地面约束的D型体非定常尾迹.在自由空间里,气流从D形体的上下缘交替分离,上下剪切层交替的卷起,在尾迹中出现了涡结构交替脱落的卡门涡街.有近地面约束时,上下剪切层仍出现交替形成的现象,但峰值频率已改变.当下剪切层未形成时,近地面的边界层得以向下游继续发展,未出现卷起的涡结构.随着下剪切层逐渐向地面靠近的过程中,地面边界层卷起,分离出与下剪切层方向相反的二次涡,向下游继续运动的过程中,逐渐与下剪切层合并.二次涡周期性的卷起和消失,其脱落频率与下剪切层一致,但相位为反向,即与下剪切层此消彼长.由于上缘分离气流向着地面流动的下洗作用,气流绕过尾部死水区与地面接触,并裹挟着边界层中的涡量从地面再次卷起,形成新的涡结构,产生弹地现象,交替的卡门涡街消失,而以单向震荡的弹地涡,向下游周期性的运动为主.