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摘要
通过风洞实验研究了鸟类羽毛仿生尼龙丝对圆柱绕流场的控制效果及机理。仿生尼龙丝布置于圆柱的前驻点，雷诺数为2.67×104，特征变量为尼龙丝长度与圆柱直径之比L/D。采用表面压力测量系统获取圆柱表面压力系数以分析圆柱周围的空气动力。利用高速粒子图像测速(PIV)系统获取圆柱的二维流场信息，并将获取的信息进行本征正交分解(POD)，得到流场瞬时特性和时均特性。实验结果表明：L/D <0.6时，由尼龙丝诱导产生的旋涡无法到达尾流场，此时尼龙丝的控制效果受到限制；L/D> 1.0时，尼龙丝可以显著降低圆柱尾流场的湍动能和雷诺应力，并抑制圆柱的升力系数和阻力系数；当L/D足够大时，尼龙丝可以抑制剪切层之间的相互接触，从而改变圆柱的卡门涡街旋涡脱落模式。
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单位哈尔滨工业大学; 工业和信息化部
