圓角化對方柱氣動(dòng)性能影響的流場(chǎng)機理
摘要：方形截面柱體的圓角化處理是常用的流動(dòng)控制方法，但其流場(chǎng)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(shí)，考慮風(fēng)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(dòng)性能和流場(chǎng)特性進(jìn)行了研究，定量分析了圓角化氣動(dòng)措施和風(fēng)攻角變化對分離泡特性的影響規律，從流場(chǎng)角度澄清了圓角化氣動(dòng)措施對方柱氣動(dòng)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(fēng)壓、氣動(dòng)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(tài)”發(fā)生在更小的風(fēng)攻角范圍內，分離泡的出現會(huì )進(jìn)一步造成方柱的尾流變窄，渦脫強度減弱；隨著(zhù)風(fēng)攻角的增大，分離泡的長(cháng)度會(huì )逐漸減小直至消失，分離泡的中心會(huì )逐漸向方柱前角(迎風(fēng)向)和方柱壁面移動(dòng)；與標準方柱相比，圓角方柱的氣流發(fā)生初次分離的位置向下游移動(dòng)，分離后的剪切層更貼近方柱，因而更易發(fā)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(dòng)力減小和斯特勞哈爾數增大的主要原因.
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