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摘要
圆柱绕流是典型的振荡器流动,扰动在空间固定位置随时间增长,诱导尾迹转捩,从而增大柱体振动与流场噪声.本文通过在圆柱迎流面、背流面以及全圆柱表面放置电磁激活板产生流向电磁力,调控二维基态流,降低尾迹中扰动增长率,实现转捩模态改变. Floquet稳定性分析发现,迎流面控制中转捩模态A和B的增长率变化较小,而背流面和全圆柱控制中两种模态的增长率均随电磁力控制参数的增大而减小.分析椭圆不稳定和双曲不稳定诱导的无黏增长率发现,迎流面控制中尾迹高无黏增长率与无控制时相似,而背流面和全圆柱控制中均随电磁力作用参数的增大而减小.三维直接数值模拟发现圆柱尾迹三维形态在背流面控制和全圆柱控制中由模态B转变为模态A,与Floquet稳定性分析结果吻合.此外,当圆柱尾迹形态发生变化后,背流面控制和全圆柱控制下圆柱所受的阻力分别降低了15.2%和14.4%.
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