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中等雷诺数下不同展弦比矩形圆柱绕流的涡动力学和边界层转捩。 (英语) Zbl 07814436号

小结:数值研究的重点是雷诺数为1000时三个展弦比(L/D=5,10,15)的矩形圆柱周围的流动模式。该研究深入研究了旋涡的动力学、相关频率、边界层的演变和尾迹的衰减。Kelvin-Helmholtz(KH)涡起源于前缘剪切层,并转化为发夹涡。具体来说,当L/D=5时,三个KH涡旋合并为一个LE涡旋。然而,在L/D=10和15时,两个KH涡结合形成LE涡,并迅速形成发夹涡包。由于上游分裂LE剪切层的反馈引起分数次谐波,触发与逆流的相互作用。后缘(TE)漩涡脱落,在尾迹中形成一条Kármán样的街道。尾流振荡强度在L/D=5时超过了其他两种情况。对于(L/D=10)和15,边界层转变发生在扰动能量饱和后,而对于(L/D=5),则不发生。选择低频扰动在边界层内产生条纹。TE涡旋脱落导致形成有利的压力梯度,加速流动并促进边界层再极化。在所有三个尾迹中都观察到了速度缺陷的自相似性,伴随着扰动能量的衰减。重要的是,LE(TE)涡脱落频率的降低大大有助于扰动能量的整体衰减。这一全面的探索提供了对复杂流动现象及其潜在动力学的见解。

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76倍 流体力学
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