错列双圆柱的脉动升力特性及其流场机理

作者：杜晓庆^*; 顾李敏; 吴葛菲; 王玉梁; 孙雅慧

来源：哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(08): 62-71.

• 错列双圆柱
• 大涡模拟
• 高雷诺数
• 脉动升力
• 流场机理

受到上游圆柱尾流作用,下游圆柱在小风向角下易发生尾流激振现象,脉动升力与尾流激振联系紧密,但以往针对脉动升力特性的研究较少,其流场作用机理尚未澄清.针对间距比为P/D=1.5～4的错列双圆柱,采用大涡模拟方法,在高亚临界雷诺数下(Re=1.4×105),重点研究小风向角下(β=0°～30°)圆柱的脉动升力和流场结构之间的内在关系,基于流场特征讨论了上、下游圆柱之间的干扰机理.研究结果表明:在小风向角范围内,上、下游圆柱的脉动升力和流场特性变化剧烈,双圆柱会经历尾流干扰、剪切层干扰、邻近干扰、旋涡撞击及涡的相互作用五种干扰流态;在尾流干扰以及剪切层干扰流态下,下游圆柱的脉动升力远小于单圆柱;在邻近干扰流态下,上、下游圆柱相互间干扰较弱,下游圆柱的脉动升力接近于单圆柱;而在旋涡撞击流态和涡的相互作用流态下,下游圆柱的脉动升力则大于单圆柱,上游圆柱的尾流旋涡对下游圆柱的撞击或者与下游圆柱旋涡的相互作用会导致下游圆柱的脉动升力急剧增加.

• 单位
  上海大学