Chảy xung quanh một hình trụ tròn gần một mặt phẳng

Journal of Fluid Mechanics - Tập 89 Số 1 - Trang 33-47 - 1978
Peter Bearman1, M M Zdravkovich2
1Department of Aeronautics, Imperial College, London
2Department of Aeronautical and Mechanical Engineering, University of Salford, England

Tóm tắt

Luồng chảy xung quanh một hình trụ tròn đặt ở nhiều độ cao khác nhau trên một bề mặt phẳng đã được nghiên cứu thực nghiệm. Hình trụ trải dài qua phần thử nghiệm của một đường hầm gió và được định hướng với trục song song với một tấm dài và vuông góc với dòng chảy tự do. Nó được đặt cách mép trước của tấm 36 đường kính và độ cao của nó trên tấm được thay đổi từ bằng không, với hình trụ nằm trên bề mặt, đến 3,5 đường kính của hình trụ. Độ dày của lớp biên độ hỗn loạn trên tấm tại vị trí của hình trụ, nhưng với hình trụ đã được gỡ bỏ khỏi đường hầm, bằng 0,8 đường kính của hình trụ. Phân bố áp suất trung bình xung quanh hình trụ và dọc theo tấm đã được đo ở một số Reynolds, dựa trên đường kính của hình trụ, là 4,5 × 104. Phân tích phổ tín hiệu dây nóng cho thấy rằng sự phát sinh xoáy đều bị ức chế cho tất cả các khoảng cách nhỏ hơn khoảng 0,3 đường kính của hình trụ. Đối với các khoảng cách lớn hơn 0,3, số Strouhal được phát hiện là rất ổn định và ảnh hưởng duy nhất của tấm đối với sự phát sinh xoáy là khiến nó trở thành một quá trình được điều chỉnh cao hơn khi khoảng cách giảm. Các thí nghiệm trực quan luồng chảy trong một đường hầm khói đã tiết lộ cấu trúc vết thương tại các tỷ lệ khoảng cách-so với đường kính khác nhau.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Göktun, S. 1975 The drag and lift characteristics of a cylinder placed near a plane surface. M.Sc. thesis,Naval Postgraduate School, Monterey, California

Bloor, S. 1964 The transition to turbulence in the wake of a circular cylinder.J. Fluid Mech. 19,290–304.

Zdravkovich, M. M. 1977 Review of flow interference between two circular cylinders in various arrangements.Trans. A.S.M.E., J. Fluids Engng 99,618–633.

Davies, M. E. 1974 Spectral analysis programs Powspec and Cophase.Imperial Coll. Aero. Tech. Note no. 74–103.

Quadflieg, H. 1977 Wirbelinduzierte Belastungen eines Zylinderpaares in inkompressibler Strömung bei grossen Reynoldszahlen.Forsch. Ing.-Wesen 43,9–18.

Roshko, A. , Steinolfson, A. & Chattoorgoon, V. 1975 Flow forces on a cylinder near a wall or near another cylinder. Proc. 2nd US Conf. Wind Engng Res., Fort Collins , paper IV–15.

Brown, G. L. & Roshko, A. 1974 On density effects and large structure in turbulent mixing layers.J. Fluid Mech. 64,775–816.

Bearman, P. W. & Wadcock, A. J. 1973 The interaction between a pair of circular cylinders normal to a stream.J. Fluid Mech. 61,495–511.

Taneda, S. 1965 Experimental investigation of vortex streets.J. Phys. Soc. Japan 20,1714–1721.