為探究脈動流對流體繞流結構物產生的影響,采用數(shù)值方法研究了脈動流條件下圓柱繞流場特性,對渦量分布、升阻力系數(shù)、升力系數(shù)頻譜特性等進行分析。結果表明:脈動流作用會使圓柱尾渦剪切層變薄,提高脈動頻率使尾渦長度變短、脫離加快,提高無量綱脈動振幅使主導渦的脫落速度降低,使旋渦生成區(qū)域更靠近圓柱表面;脈動頻率與無量綱脈動振幅的增大使升力系數(shù)、阻力系數(shù)的振幅均增大,而且與升力系數(shù)相比,阻力系數(shù)的振幅更大,變化更快;升力系數(shù)頻譜圖存在多個主頻,包括旋渦脫落頻率和相位疊加頻率,其中旋渦脫落頻率的振幅隨著脈動頻率的增加而減小,隨著無量綱脈動振幅的增加而增加。在流場中加入脈動流,可以增強流體振動促進流動混合。

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【部分圖文】：

圖3不同脈動流條件下圓柱繞流瞬時渦量

圖3為不同脈動流工況下,旋渦脫落周期T內等時間間隔的4個典型時刻瞬時渦量圖。由圖3可以看出,在t=0時刻,下渦占據(jù)主導地位,分離區(qū)域在圓柱上側近壁面處形成,此時上個旋渦脫落周期形成渦的剪切層還與近壁面黏連;在t=T/4時刻,下渦占據(jù)主導地位,新的上渦形成,在下渦的拉拽作用下剪切層....

圖4A=1時不同脈動頻率下的升力系數(shù)時間歷程曲線

2.4脈動頻率與脈動振幅對旋渦脫落頻率的影響圖5f=10Hz時不同無量綱脈動振幅下的升力系數(shù)時間歷程曲線

圖5f=10Hz時不同無量綱脈動振幅下的升力系數(shù)時間歷程曲線

圖4A=1時不同脈動頻率下的升力系數(shù)時間歷程曲線圖6A=1時不同脈動頻率下的阻力系數(shù)時間歷程曲線

圖6A=1時不同脈動頻率下的阻力系數(shù)時間歷程曲線

圖5f=10Hz時不同無量綱脈動振幅下的升力系數(shù)時間歷程曲線圖7f=8Hz時不同無量綱脈動振幅下的阻力系數(shù)時間歷程曲線

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