间距比对近壁串列双圆柱绕流影响的实验研究

简介

这里基于圆柱绕流循环水槽实验台,结合粒子图像测速系统,对壁面边界层层流区域插入串列双圆柱模型进行了实验研究。通过改变横向间距比,结合速度流线、速度截面以及周期性对圆柱尾流和壁面附近流动不稳定性进行分析。结果表明Re=200时,横向间距比对圆柱尾流与壁面附近流动不稳定性影响显著。圆柱绕流结构方面随着横向间距比的增加,两圆柱间由封闭流动转变为非封闭流动,圆柱间旋涡对尺度先增大后减小至稳定,下游圆柱由旋涡对演变为上游剪切层单向绕流。壁面扰动方面随着横向间距比的增加,上游圆柱下剪切层加速效应增加,圆柱间近壁区域流动不稳定性增强;下游圆柱下剪切层加速效应减弱,近壁区域流速减小,导致下游壁面涡导逐渐消失,壁面流动不稳定性减弱。在过渡流状态下,近壁串列双圆柱尾流形成周期性的交替旋涡脱落,增强了壁面附近的流动不稳定性。