【摘 要】
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风引起的桥梁、高层大楼、集能板的振动,海洋石油平台减振板在海流中的振动,飞机飞行中出现的机翼颤振等,都可以用板或薄矩形柱作为简化模型,进行实验和数值研究。通过研究旋转振荡板的尾流变化情况,可以为风振控制打下基础,具有重要的工程意义。本文通过风洞实验与数值模拟结合的方法寻找尾流旋涡脱落模式为2S,2P,P+S的典型工况,验证实验结果与仿真结果的一致性。固定雷诺数Re=2900,板的旋转振幅变化范围θ
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风引起的桥梁、高层大楼、集能板的振动,海洋石油平台减振板在海流中的振动,飞机飞行中出现的机翼颤振等,都可以用板或薄矩形柱作为简化模型,进行实验和数值研究。通过研究旋转振荡板的尾流变化情况,可以为风振控制打下基础,具有重要的工程意义。本文通过风洞实验与数值模拟结合的方法寻找尾流旋涡脱落模式为2S,2P,P+S的典型工况,验证实验结果与仿真结果的一致性。固定雷诺数Re=2900,板的旋转振幅变化范围θ=2.5°~50°,无量纲振频feH/V∞=0.005~0.129,在研究范围内确定了四种旋涡脱落模式的典型工况(三种典型模式以及一种新模式2T)。每种模式下分别通过风洞实验和数值计算方法进行旋涡形态和速度剖面对比,从定性分析和定量分析两个方面验证了仿真与实验结果的一致性。以数值计算作为主要研究手段,总共找出了十种旋涡脱落模式,发现旋转振荡板尾流的旋涡脱落模式随着振幅、振频的增加不断改变,其中振频对模式变化的影响较大,总体变化趋势为由复杂的涡结构逐渐向单一结构转变。除此之外,改变振幅和振频还会对旋涡切割长度、升阻力系数、功率谱、速度剖面、压力分布产生不同的影响。
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