振动与冲击

作者：王汉封，、杨帆、邹超

单位：1、中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2、高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙 410075

关键词：有限长棱柱，气动力，边界层条件，双稳态，POD

通过风洞实验研究了均匀流与湍流边界层中一端固定于壁面、另一端为自由端的有限长正方形棱柱气动力特性。实验模型宽度d = 200mm，高宽比H/d = 5。基于自由流风速U&infin;与d的雷诺数Red = 0.68&times;105~5.47 &times; 105。研究发现，均匀流与湍流边界内有限长正方形柱气动力均不存在明显的雷诺数效应。棱柱局部时均阻力系数 、脉动阻力系数 和脉动升力系数 沿展向存在明显差异。湍流边界层会增大 与 。且均匀流中脉动风压与气动力的双稳态现象在湍流边界层内基本消失。经POD分析，确定了对称与反对称等两种典型风压分布状态对脉动风压的贡献率。均匀流中，柱体两端附近风压脉动由对称或准对称风压分布所控制；而柱体中部则由反对称风压分布控制。湍流边界层中所有高度风压脉动均由反对称风压分布控制。两种边界条件下，仅反对称形态的POD模态具有明显周期性并对柱体气动力周期性起支配作用。尽管对称风压POD模态在某些位置占支配地位，但其无明显周期性。<br>

来源：2016年第5期

《振动与冲击》期刊编辑部

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