后台阶分离再附湍流流动的实验研究

采用激光粒子图像速度仪(PIV)对低速水槽中二维后台阶分离再附湍流流动进行了系统的实验研究.通过大量重复高空间分辨率瞬态速度场测量,获得了时均再附点位置和时均速度场.对实验结果进行统计分析得到了流向、法向速度分量的脉动场、雷诺应力场和展向涡量场,并给出了小涡结构配对、合并和大尺度相干旋涡结构形成过程中所出现的流动特征.

壁面压力传声器阵列测量——后台阶湍流相干结构的相关分析

介绍了湍流边界层壁面压力脉动的传声器阵列测量方法,并采用30个电容式ICP型传声器阵列同步采样测量了低速风洞中后台阶分离再附湍流的壁面压力脉动.压力功率谱和压力脉动系数分布表明,低频大尺度旋涡结构为分离再附湍流流动主要成分.对原始信号进行数字滤波并通过自相关分析,计算得到分离再附湍流中低频大尺度相干结构的相关尺度变化特征和输运速度等参数.

宽厚比为5的超高层建筑风荷载特性研究

为了探究大宽厚比超高层建筑风荷载特性,本文开展了宽厚比D/B=5的超高层建筑刚性模型测压风洞试验,对建筑表面风压系数、层风力系数、基底力矩系数等进行了研究,并将试验结果同传统方形截面超高层建筑进行了对比。研究表明:大宽厚比建筑侧风面发生了分离流再附,且在下游角点处出现二次分离,再附点位置与湍流度有关,湍流度越小,再附点越靠后;再附流使大宽厚比建筑风压作用机制发生改变,侧风面风压梯度变化明显,风压相关性降低,背风面风压减小;与方形截面超高层建筑相比大宽厚比超高层建筑扭转向层风力系数较大,且y向(沿建筑短边方向)和扭转向层风力系数功率谱变化更加复杂,其基底y向-扭转向力矩系数间也具有较强的相关性及相干性。