串列双圆柱时均流场特性分析

摘要

对Re=12000,间距比L/D=1.167,2.333,3.500和4.667的串列双圆柱后方速度场进行了实验测量,分析串列双圆柱后方不同剖面处的速度分布规律和湍流度分布规律.并通过流函数理论模型对小间距比串列双圆柱后方流场进行了分析,得出如下结论:与单圆柱相比,当串列双圆柱间距比较小时,后方圆柱的自由剪切层明显向内偏移.随着间距比的变大,由于前方圆柱的尾流对后方圆柱的干扰,后方圆柱的自由剪切层变得越来越模糊.对于间距比较大的串列双圆柱,其对后方流场的扰动较强,致使后方流场湍流强度和最大速度衰减量较大.通过流函数理论模型分析发现,在小间距比条件下,串列双圆柱由于两个圆柱的相互干扰,使得圆柱后方涡相互靠近,并且后方涡向外倾斜的角度也减小,从而导致了自由剪切层向内侧偏移.