阻尼网控制圆柱流动和噪声的计算研究
采用阻尼网数值模型和改进的延迟脱落涡(IDDES)湍流模拟方法,计算了阻尼网用于控制圆柱流动和噪声的场景,研究了阻尼网的控制机理和规律。计算中,阻尼网呈圆弧形,放置于圆柱之前,探索了不同开孔率的影响。阻尼网能够通过影响圆柱的分离区和涡脱特性来影响振动和噪声辐射。开孔率为0.55时,阻尼网可以消除由圆柱涡脱引起的主导频率振动,极大降低下游尾迹区的湍流脉动,无量纲湍动能最大值从0.19降到0.09。在远场噪声方面,该阻尼网能在90°方向降低总声压级3.5 dB。
细长圆柱构件表面扰流降噪机理的研究
通过大涡模拟结合声比拟的方法,研究长方形截面扰流条对光滑圆柱气动噪声的影响。研究中光滑圆柱直径D=0.016 m,设置了四种扰流条圆柱工况,即扰流条高度直径比H/D分别为1/8,1/4,3/8和1/2。无扰流措施时,圆柱噪声源位于边界层分离点附近。在圆柱两侧设置扰流措施后,圆柱附近流域具有低湍流特性,大尺度涡结构的展向相关性被破坏,使圆柱表面压力脉动存在较大相位差;扰流条上游出现滞留涡结构,抑制了上游分离剪切层增长,降低了圆柱上下表面压力脉动。两机制共同作用抑制了圆柱绕流噪声。当扰流条高度直径比H/D=3/8时,降噪效果最好,在主要辐射方向上,音调噪声下降了18.17 dB。
基于LBM方法的钝体绕流数值模拟
在生活中高雷诺数的钝体绕流现象普遍存在,但准确计算其流场特性却并不容易。针对这一问题采用多松弛时间格子Boltzmann方法(LBM)与壁面自适应局部涡黏(WALE)模型相结合的方法(MRT-LBM-WALE),对定常流下雷诺数90 000的二维圆柱绕流进行数值模拟,同时应用增强壁面函数对壁面附近湍流黏性进行修正,测算了其阻力系数、升力系数、涡脱落频率和表压。计算结果与已有实验比较表明,阻力系数、升力系数以及涡街的脱落频率均跟实验值吻合较好,同时在涡街捕捉上也表现出较高的稳定性和精度。
高雷诺数下三圆柱的压力分布及气动力
给出了三种粗糙表面的单圆柱压力分布和五种风向角下三圆柱的压力分布,分析了各状态下圆柱绕流特征和气动力。结果表明:三圆柱间的干扰是严重的,各圆柱表面的压力分布不同于孤立单圆柱,相对于来流明显不对称,由此产生了很大的横向力,而且,局部表面的负压比孤立单圆柱要大。
PIV在低速风洞中的应用
利用在线式PIV系统,采用相关的分析方法,以较高雷诺数下圆柱绕流和翼型尾流为例,对PIV在低速风洞实验研究中的应用作一简要介绍,旨在表明当前PIV技术的一些特点及其用于风洞实验研究的潜力。







