針對(duì)兩種布置形式（水平布置和對(duì)角布置）的串列雙方柱,通過(guò)同步測(cè)壓風(fēng)洞試驗(yàn),在雷諾數(shù)為Re=8.0×104、間距比為P/B=1.75～5.00（其中P為方柱中心間距、B為方柱邊長(zhǎng)）條件下,得到了兩種布置形式串列雙方柱的表面風(fēng)壓,重點(diǎn)研究了對(duì)角串列雙方柱的氣動(dòng)力、風(fēng)壓分布、Strouhal數(shù)等氣動(dòng)性能隨方柱間距的變化規(guī)律,并與水平串列雙方柱進(jìn)行比較。水平串列雙方柱的氣動(dòng)力在P/B=3.00～3.50時(shí)會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象,下游方柱的平均阻力由負(fù)值突變?yōu)檎?而對(duì)角下游方柱平均阻力系數(shù)則均為負(fù)值。結(jié)果表明:當(dāng)P/B <3.00時(shí),對(duì)角串列雙方柱的平均和脈動(dòng)氣動(dòng)力系數(shù)、最大平均負(fù)壓強(qiáng)度和脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)均大于水平串列雙方柱,而當(dāng)P/B> 3.00時(shí)則情況相反;對(duì)角串列雙方柱的Strouhal數(shù)明顯小于相同間距下的水平串列雙方柱,且在P/B <3.00時(shí)對(duì)角串列雙方柱的升力功率譜出現(xiàn)了多個(gè)峰值。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2020,40(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 串列雙方柱的兩種布置形式

圖2為兩種布置形式串列雙方柱的平均阻力系數(shù)CD（通過(guò)對(duì)方柱表面風(fēng)壓系數(shù)沿其周向積分得到）隨間距變化的曲線。為了方便比較，圖中也分別給出了文獻(xiàn)[15]中水平串列雙方柱的數(shù)據(jù)和本研究的單方柱試驗(yàn)結(jié)果。由圖可見(jiàn)，水平串列雙方柱的平均阻力系數(shù)隨間距的變化趨勢(shì)與文獻(xiàn)[15]基本一致，但由于試驗(yàn)雷諾數(shù)不同，平均阻力系數(shù)發(fā)生突變的位置不同。另外，文中兩種單方柱的平均阻力系數(shù)也與文獻(xiàn)[19-20]結(jié)果吻合良好。在本試驗(yàn)結(jié)果中，兩種布置形式串列雙方柱的平均阻力系數(shù)隨間距的變化趨勢(shì)有明顯差異；隨著間距增大，兩種布置形式的上游方柱的平均阻力系數(shù)與各自單方柱的平均阻力系數(shù)較為接近，而下游方柱的平均阻力系數(shù)則遠(yuǎn)小于單方柱；且兩種布置形式的下游方柱的平均阻力系數(shù)差異較大，特別是當(dāng)P/B>3.00時(shí)。對(duì)于水平串列雙方柱，其下游方柱的平均阻力系數(shù)在P/B=3.00～3.50時(shí)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，數(shù)值由負(fù)值突變?yōu)檎�，上游方柱的平均阻力系�?shù)在此間距范圍內(nèi)也有明顯增大。文獻(xiàn)[8,13]中將這種發(fā)生氣動(dòng)力跳躍的間距比稱(chēng)為臨界間距比。對(duì)于對(duì)角串列雙方柱，其平均阻力系數(shù)在試驗(yàn)間距范圍內(nèi)沒(méi)有發(fā)生類(lèi)似的跳躍現(xiàn)象，其下游方柱的平均阻力系數(shù)在文中間距范圍內(nèi)均為負(fù)值。值得注意的是，在小間距下（P/B=1.75和2.00），上游方柱的平均阻力系數(shù)會(huì)大于單方柱，并隨著間距的增加逐漸減小。

圖3為兩種布置形式串列雙方柱的脈動(dòng)阻力系數(shù)CDf和脈動(dòng)升力系數(shù)CLf（即氣動(dòng)力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差）隨間距變化的曲線，圖中也分別給出了水平布置和對(duì)角布置的單方柱的試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于水平串列雙方柱，可以看到，無(wú)論是脈動(dòng)阻力還是脈動(dòng)升力，在臨界間距前后均會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象。根據(jù)文獻(xiàn)[12]的研究，這種氣動(dòng)力的跳躍現(xiàn)象與流態(tài)變化有關(guān)，在臨界間距前后，雙方柱的流態(tài)分別為剪切層再附流態(tài)和雙渦脫流態(tài)。從圖中可知，上、下游方柱的脈動(dòng)氣動(dòng)力系數(shù)隨間距的變化趨勢(shì)一致，在臨界間距前，上、下游方柱的脈動(dòng)阻力和脈動(dòng)升力系數(shù)均小于單方柱，且下游方柱大于上游方柱；在臨界間距后，上、下游方柱的脈動(dòng)力都接近于單方柱，下游方柱的脈動(dòng)阻力仍大于上游方柱，但其脈動(dòng)升力則小于上游方柱。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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