三维不等直径串列圆柱绕流的双涡脱落流态频率特征研究

摘要

采用大涡模拟方法计算Re=2×10^(3)三维不等直径串列圆柱(d/D≤1)绕流问题。结果显示,处于双涡脱落流态时,随着串列圆柱间距增加,上游圆柱量纲为一的涡脱频率值St_(1)总体上升,而下游圆柱量纲为一的涡脱频率值St_(2)存在先下降后上升的变化规律。在圆柱间距较小的情况下,St_(2)随着串列圆柱间距的增加而减小,量纲为一的涡脱频率比值、直径比与间距比之间近似满足St_(2)/St_(1)∝(L/D)^(-1/4)(d/D)的幂指数关系;在圆柱间距较大的情况下,圆柱间时均流向速度提高并趋近主流区速度,St_(2)随间距比增加而上升。在较小直径比串列圆柱情形下,下游圆柱量纲为一的涡脱频率St_(2)可下降至更低的临界拐点,从而产生“次谐波涡脱锁定”现象。