过渡流下近壁双圆柱倾角对绕流结构影响
2021-12-06尹广洲邓勇周磊谢纬安喜冠南
排灌机械工程学报 2021年11期
尹广洲,邓勇,周磊,谢纬安,喜冠南*
(1. 南通大学机械工程学院,江苏 南通 226019; 2. 南通职业大学汽车与交通工程学院,江苏 南通 226007)
近壁圆柱绕流不仅是重要的理论基础研究,在实际工程中也具有广泛应用.例如在海底管道铺设中,通过设置管道之间以及管道与海底面的距离,来减小海水对管道的破坏[1].在核反应堆冷却中,通过布置核反应棒位置以加快热转换;以及在换热器的设计中,通过改变圆柱的插入角度来提高翅片的换热效率等[2].为了解决这些问题,对近壁圆柱绕流结构的研究具有重要意义.
国内外的学者对近壁圆柱绕流展开了许多研究.近壁单圆柱方面,1987年,BEARMAN等[3]在试验中发现,近壁单圆柱绕流尾迹主要受雷诺数和间隙比的影响.LEI等[4]在湍流状态下进一步对近壁单圆柱绕流进行了试验研究,发现随着间隙比的变化,圆柱尾迹会出现3种流动模式,且不同流动模式出现的临界值主要取决于壁面边界层[5]厚度.许慧等[6]、王丽娟等[7]分别对近壁单圆柱进行了模拟研究,分析了圆柱对壁面强化传热的影响.过渡流状态下,周磊等[8]试验研究了不同间隙比对近壁单圆柱尾流流动形态的影响,发现在间隙比为0.6时,壁面对圆柱尾流的流动特性影响显著.近壁多圆柱方面:随着圆柱数量的增加,圆柱尾迹不仅受到壁面的影响,还受到圆柱间的相互作用,因此尾流结构更加复杂.近壁串列圆柱尾流的涡脱频率与串列双圆柱有些类似,由于壁面……
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