卞 荣, 楼文娟, 李 航, 章李刚, 赵夏双

(1. 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院, 杭州 310000; 2. 浙江大学 结构工程研究所, 杭州 310000; 3. 浙江华云电力工程设计咨询有限公司, 杭州 310000)

0 引 言

圆柱绕流是流体动力学的经典问题之一。不同于其他带锐边的钝体，圆柱绕流分离点的位置并不固定，其受到来流雷诺数、湍流度、圆柱表面粗糙度等因素的共同影响。Schewe[1]在亚临界至超高临界雷诺数范围内进行了圆柱绕流试验，研究了阻力系数随雷诺数的变化规律；Zhou[2]研究了圆柱表面粗糙度对阻力系数及圆柱表面风压分布的影响；Younis[3]研究了湍流度和湍流积分尺度对圆柱阻力系数的影响。

与二维圆柱相比，有限长悬臂圆柱的气动力特性存在较大的差异。Sumner[4]对悬臂圆柱绕流研究成果进行了文献综述，认为长径比和雷诺数对悬臂圆柱气动力特性的影响并未得到系统研究。王汉封等[5]对层流中长径比为5的悬臂圆柱进行研究，认为在亚临界区间悬臂圆柱阻力系数小于二维圆柱。Wang等[6]研究了亚临界区间不同长径比的悬臂圆柱阻力系数的变化规律。Sumner等[7]认为二维圆柱和悬臂圆柱绕流特性的差异主要是由于流经悬臂圆柱自由端后的气流出现下沉现象，对圆柱尾流的涡脱落产生干扰，从而减小圆柱背压绝对值，导致阻力系数的减小。Park等[8]认为随着悬臂圆柱长径比的减小，亚临界雷诺数下悬臂圆柱绕流的涡脱落频率也会降低。Rostamy等[9]对不同长径比的悬臂圆柱尾流流场特性进行了研究。……