低速二维后向台阶流动中的壁面压强脉动

摘要

为了能排除三维结构对涡脱和剪切层旋涡的影响,使用实验方法研究了一个小展高比(AR=0.125)的后向台阶流动.该实验台类似纯二维的Hele-Shaw Cell.流动被局限在两个平行且距离为5 mm的有机玻璃板之间.台阶高度H为40 mm,扩张比2∶3.在台阶下游中央沿流动方向安装16个麦克风组成的传感器阵列采集壁面脉动压强.来流速度U 0在9~26 m/s之间连续可调.通过计算脉动压强分布、频谱,不同位置的相关性和相干性系数,发现并分析流动存在一个临界Reynolds数.流场在临界Reynolds数前后存在明显不同的流动特征.实验结果表明在低Reynolds数下依然存在剪切层的低频摆动;当Reynolds数大于临界Reynolds数时,分离后流动由涡结构传播的特性主导.