本研究探討有限高圓柱表面流場於臨界區之空氣動力特性,並探討不同高寬比(Aspect ratio)圓柱模型之差異,使用的圓柱模型高寬比分別為4、3、2、1,並依據流場特性,將臨界區分為次臨界轉單分離泡區、單分離泡區、單分離泡轉雙分離泡區、雙分離泡區作討論。 在壓力的量測上,每種高寬比之圓柱模型皆分三個高層:接近自由端之上層、中間層以及接近基部之下層,並探討每個高層±90^°與180^°的壓力訊號,以判定各高寬比圓柱流場隸屬之區域分界,並以瞬時壓力訊號以及C_(?P±90?^° )差值與C_pb之變化相態圖,探討各高層之壓力訊號於臨界雷諾數各區域特性以及過渡區之間歇性現象。另外,也以高寬比4、1之圓柱模型進行油膜視流實驗,探討在臨界雷諾數下,自由端流場、基部流場以及分離泡交互影響下之表面流場特性,並與量測之壓力結果作比較討論。 同時,透過二維力平衡儀,量測各高寬比圓柱模型於臨界雷諾數之阻力係數和升力係數,探討Drag crisis現象,並以瞬時升力、阻力訊號和升力與阻力之變化相態圖,探討升力、阻力在臨界雷諾數各區域之變化及特性以及過渡區之間歇性現象。並利用快速傅立葉轉換及加總經驗模態分析法對阻力係數和升力係數進行時頻分析,探討無因次化升、阻力頻率,探討渦流溢放之變化。
Effect of aspect ratio on the flow around finite circular cylinder in the critical regime
霽麒, 吳. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis