振荡射流控制方柱绕流的实验研究

作     者：景子枫 王万波 温新 JING Zi-feng;WANG Wan-bo;WEN Xin

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所四川绵阳621000 

出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)

年 卷 期：2024年第39卷第1期

页      面：108-118,157页

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：空气动力学国家重点实验室基金(SKLA-20200303) 

主　　题：方柱绕流 流动控制 PIV测量 振荡射流 本征正交分解 

摘      要：为研究振荡射流对方柱绕流的流动控制效果,利用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)分别测量了不同动量系数下布置于前驻点和后驻点的振荡射流控制的方柱绕流流场,并对测得的流场进行本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)。研究表明:两种布置方式下振荡射流与流场的作用方式不同,均可有效控制方柱绕流流场,且存在着使控制效果达到最佳的动量系数。当位于前驻点的振荡射流动量系数为0.309时,方柱下游流场形态明显改变,尾涡长度减小约50%,湍动能和雷诺剪切应力分别减小约71%和62%,POD模态表明尾涡呈反对称脱落模式;当位于后驻点的振荡射流动量系数为0.174时,尾涡基本消失,此时尾流场湍动能和雷诺剪切应力分别减小32%和67%,POD模态表明尾涡改变为对称脱落模式。