紊流积分尺度对CAARC模型表面风压特性的影响

作者：张海程; 杜树碧^*; 李明水; 秦川

来源：振动与冲击, 2022, 41(09): 81-106.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.09.011

• 紊流积分尺度
• CAARC标准模型
• 风压分布
• 风洞试验

常规风洞不能较好模拟紊流积分尺度，造成模型缩尺比与积分尺度不匹配。采用两种缩尺比CAARC(Commonwealth Advisory Aeronautical Research Council)模型在相应缩尺比的B类风场中进行同步测压试验，研究紊流积分尺度对平均风压系数、脉动风压均方根系数、脉动风压功率谱、风压水平和竖向相关系数、以及风压竖向相干函数的影响。结果表明：平均风压系数受紊流积分尺度影响较小，而脉动风压均方根系数随L■/D的减小而减小，且脉动风压均方根系数偏小程度随L■/D偏小程度的增大而增大；迎风面驻点的脉动风压功率谱，在低频区间，由准定常效应控制，基本保持一致，在高频区间，其衰减速度快于脉动风速功率谱，且衰减速度随紊流积分尺度的减小而加快；紊流积分尺度越小，宽面迎风时侧面与背面的脉动风压功率谱越大，迎风面外缘点和背面的漩涡脱落特征更明显；在迎风面，脉动风压水平相关系数和竖向相关系数随着L■/D的减小而减小；在侧面，宽面迎风时脉动风压水平和竖向相关系数随着L■/D的减小而增大，窄面迎风时脉动风压水平相关系数随着L■/D的减小而减小，测点距离较近时，竖向相关系数随着L■/D的减小而增大，测点距离较远时，竖向相关系数随着L■/D的减小而减小；在背面，宽面迎风时，随着L■/D的减小，水平相关系数减小，竖向相关系数增大，窄面迎风时，随着L■/D的减小，水平相关系数减小，测点距离较近时，竖向相关系数增大，测点距离较远时，竖向相关系数减小；迎风面脉动风压竖向相干函数大于脉动风速相干函数。

• 单位
  土木工程学院; 西南交通大学