圓角化對方柱氣動性能影響的流場機理
摘要：方形截面柱體的圓角化處理是常用的流動控制方法，但其流場作用機理尚未被澄清.采用大渦模擬方法，在雷諾數為2.2×10^4時，考慮風攻角的影響，對均勻流作用下的標準方柱和圓角方柱的氣動性能和流場特性進行了研究，定量分析了圓角化氣動措施和風攻角變化對分離泡特性的影響規律，從流場角度澄清了圓角化氣動措施對方柱氣動性能的影響機理.研究表明：與標準方柱相比，圓角方柱的表面風壓、氣動力和渦脫強度呈整體下降的趨勢，但圓角方柱的斯特勞哈爾數更高；圓角方柱的“分離泡流態”發生在更小的風攻角范圍內，分離泡的出現會進一步造成方柱的尾流變窄，渦脫強度減弱；隨著風攻角的增大，分離泡的長度會逐漸減小直至消失，分離泡的中心會逐漸向方柱前角(迎風向)和方柱壁面移動；與標準方柱相比，圓角方柱的氣流發生初次分離的位置向下游移動，分離后的剪切層更貼近方柱，因而更易發生再附現象；方柱尾流寬度的減小和渦脫強度的減弱是導致圓角方柱氣動力減小和斯特勞哈爾數增大的主要原因.
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