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《流向振蕩柱體尾流控制實驗分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、流向振蕩柱體尾流控制實驗研究摘要:本文主要通過實驗的方法,將流動測試技術(shù)運用到了流向振蕩柱體尾流控制的研究中,研究加入控制桿的方法對流向振蕩柱體尾流及升阻力的研究。44主要的實驗參數(shù)為:Re=V?D/?=1.07×10~1.76×10,無量綱柱體振頻feD/V?=0.0~0.2,無量綱柱體振幅A/D=0.2,窄條控制件的厚度h/D=0.03,寬度分為b/D=0.13~0.26三種,實驗時控制件寬邊始終與來流方向垂直,作為控制參數(shù),控制件的位置可調(diào),測試的控制件位置形成一個矩形網(wǎng),占據(jù)了區(qū)域X/D=0~2.8,Y/D=0~1.4,而網(wǎng)格點間距為△X/D=△Y/D=0.125。運用到的流動測試技術(shù)
2、實驗有:熱線風(fēng)速儀測速試驗,壓力掃描閥測壓實驗,煙線顯示實驗。熱線風(fēng)速儀測量尾流速度實驗主要測量加入控制桿前后振蕩柱體下游5D的剖面處來流速度,并分析脈動速度功率譜。實驗結(jié)果證明:振蕩柱體尾流渦脫落頻率與振蕩頻率feD/V?之間存在一定的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了四個不同的關(guān)系區(qū)段,一種非鎖頻狀態(tài)和三種鎖頻狀態(tài)。其中的非鎖頻區(qū)段、諧波激發(fā)區(qū)段和亞諧波激發(fā)區(qū)段,在一定區(qū)域內(nèi),加入控制桿可以抑制振蕩柱體尾流渦脫落;鎖頻區(qū)段加入控制桿不能有效抑制振蕩柱體尾流規(guī)則的旋渦脫落。電子壓力掃描閥測壓實驗主要測量加入控制桿前后振蕩柱體表面的壓力分布,并分析柱體的脈動升力功率譜圖。實驗結(jié)果不僅驗證了熱線實驗的結(jié)論,而且研究了
3、柱體振頻、雷諾數(shù)和控制件寬度對控制桿有效區(qū)的影響,同時研究了在每種振蕩頻率區(qū)段下柱體平均升、阻力和脈動升、阻力隨控制件位置的變化,結(jié)果表明控制件在各個區(qū)段下均具有減少升阻力的效果。煙線流動顯示實驗主要是對加入控制桿前后的振蕩柱體尾流進行顯示,作定性分析,直觀驗證控制桿對流向振蕩柱體尾流控制的效果。通過以上實驗證明了,在一定區(qū)域內(nèi)加入控制桿可以有效抑制流向振蕩柱體尾流尾流渦脫落,并且有減少升阻力的作用。關(guān)鍵詞:振蕩柱體;旋渦脫落;抑制;升阻力中圖分類號:中圖分類號O352;UDC530I萬方數(shù)據(jù)ExperimentalStudyontheControlofOscillationCylinderW
4、akeAbstract:Anarrowstripelementwasappliedinthewakeofacircularcylinderoscillatinginlinewiththeon-comingstreamtosuppressvortexsheddingandreducemeandragandfluctuatingforcesonthecylinder.Thethicknessofthestripwasverysmall,itssurfacewasperpendiculartotheon-comingstream.Thecontrolparameterswerescaleandpos
5、itionoftheelement.Theexperimentwascarriedoutinawindtunnel,andthetestrangesofReynoldsnumber,thenon-dimensionalfrequencyof44oscillation,andtheexperimentparameterswere:Re=1.0×10~1.8×10,A/D=0.2,feD/V?=0.0~0.2,andb/D=0.13~0.26respectively,whereV?isthevelocityoftheon-comingstream,Disthediameterofthecylind
6、er,and?isthekinematicviscosityoftheair.Threekindsofflowmeasurementtechnologieswereused:hot-wiremeasurement,electronicscanningvalvemeasurementandsmoke-wireflowvisualization.Hot-wireexperimentmainlygetthecross-sectionflowvelocitywhichdownstreamoftheoscillatingcylinder5Dwithorwithoutanelement.Resultsof
7、spectraanalysisoffluctuatingvelocitiesinthewakeshowedthat,anon-lock-onmodeandthreelock-onmodesofvortexsheddingwereobservedinthewakewithoutcontrol.Thenon-lock-onmodeandtwolock-onmodesofvortexsheddingca