不同间距比下错列双平板绕流流场的PIV测量与POD分析

运用粒子成像测速技术(PIV),在水洞中对亚临界雷诺数ReD=1×104时错列双平板绕流进行了测量,探索平板间距对绕流流场结构的影响。应用本征正交分解(POD)方法对绕流流场结构进行模态分解,提取流场相干结构。结果表明:前4阶模态形态是流场中最主要的相干结构;流向间距T与法向间距H对错列平板绕流流场结构影响显著,随着平板间间距变化,错列平板绕流可分为间隙射流干涉、剪切层和尾流共同干涉、剪切层干涉3种模式。流向间距T/D=0、法向间距H/D=1时,平板间出现很强间隙射流结构,受间隙射流影响,上游平板剪切层与下游平板下表面剪切层包络混合,形成类似“单钝体”流动结构。

D型平板绕流尾迹流场测试与POD分析

以D型平板为研究对象,运用激光多普勒测速(LDA)与粒子成像测速(PIV)技术,开展了雷诺数ReD=3×10^3~4×10^4、弦厚比L/D=1~8之间的D型平板绕流尾迹流场量测与分析。利用本征正交分解(POD)法对尾迹流场进行模态分解,提取其中能量占比较高的前几阶模态,以探究雷诺数与弦厚比对D型平板绕流尾迹结构的影响。试验结果表明:St数随雷诺数的变化可分为"下降区"、"过渡区"和"动态稳定区"三个区域,在"动态稳定区"随着雷诺数增大St数趋向于0.245;St数随弦厚比的变化呈"条带状"分布在0.23~0.26之间。与其它方案相比,弦厚比L/D=1、雷诺数ReD=5×10^3时,前两阶模态中旋涡结构的空间分布形态存在明显差异。雷诺数ReD=4×10^4时,绕流尾迹受弦厚比影响较小,流动处于一种大尺度旋涡结构占主导地位的状态。