论文题目: 双圆柱表面压力分布的同步测量及脉动气动力特性
论文类型: 博士论文
论文专业: 流体力学
作者: 郭明旻
导师: 徐有恒
关键词: 同步测压,畸变信号反演,钝体绕流,双圆柱干扰,流态,压力分布,脉动气动力
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 圆柱以及圆柱群一直是钝体绕流研究中最为典型的课题,本文在文献中已有研究成果的基础上,采用对双圆柱同时进行同步测压的方法,在串列、并列和斜置三种典型排列方式以及不同间距下,对双圆柱绕流问题——特别是脉动气动力的特性——进行了实验研究。 为了完成本实验,首先开发了一套32通道同步压力测量系统,标定了各个通道的频响特性,编制了对传压管道造成的信号畸变进行反演修正的程序。通过对单圆柱绕流进行同步测压,并和文献中的结果进行对比,验证了本套同步测压系统的可靠性。 在同步测压的基础上,本文主要研究了双圆柱绕流以下几个方面的问题: 1.表面压力分布的时均和脉动特性; 2.气动力的时均和脉动特性; 3.利用功率谱分析气动力脉动频率和旋涡脱落之间的关系; 4.两个圆柱之间脉动升力的相关分析和相位关系; 5.两个圆柱之间分离点压力的相关分析和相位关系; 6.分离点脉动压力和圆柱周向压力分布的相关情况,以及脉动气动力和周向压力分布的相关情况; 7.瞬时压力分布; 8.利用概率密度分布函数分析脉动气动力的统计特征。 本文的实验结果再次证实了双圆柱绕流的流态会在某些间距上出现突变,而在这些临界间距之间,流态则保持相对的稳定。在串列、并列、斜置三种排列方式下,气动力的最强脉动都出现在两圆柱的间距稍大于各自临界间距的位置。通过对脉动气动力和脉动压力之间的相关分析发现,可以采用某些特殊位置测点的脉动压力来表征脉动气动力。
论文目录:
摘要
Abstract
符号表
第一章 绪论
1．1 引言
1．2 文献综述
1．2．1 圆柱绕流的基本概念
1．2．2 单圆柱绕流
1．2．3 双圆柱绕流
1．2．4 其它关于圆柱绕流的研究
1．2．5 脉动气动力的测量方法
1．3 本文的主要工作
第二章 实验装置和测量技术
2．1 风洞
2．2 实验模型
2．3 压力的同步测量
2．3．1 测试系统
2．3．2 测试系统同步性的验证
2．4 畸变信号的反演
2．4．1 反演的原理
2．4．2 测试系统的动态标定
2．4．3 利用阻尼管改善测压系统的频响特性
2．4．4 反演效果的验证
2．5 本章小结
第三章 实验数据处理和单圆柱同步压力测量实验结果
3．1 实验数据处理
3．1．1 采样参数
3．1．2 圆周角的定义
3．1．3 时均及脉动压力系数
3．1．4 时均及脉动升／阻力系数
3．1．5 时域信号的统计特征
3．1．6 相关分析
3．1．7 功率谱分析
3．2 单圆柱压力分布实验结果
3．2．1 时均和脉动压力、气动力
3．2．2 频谱分析
3．2．3 相关分析
3．2．4 瞬时压力分布
3．2．5 统计特征
3．3 本章小结
第四章 串列双圆柱同步压力测量实验结果
4．1 时均压力分布
4．2 脉动压力分布
4．3 时均升／阻力系数
4．4 脉动升／阻力系数
4．5 频谱分析
4．5．1 升力频谱
4．5．2 阻力频谱
4．6 相关分析
4．6．1 脉动升力的相关
4．6．2 分离点脉动压力的相关
4．6．3 周向相关
4．7 瞬时压力分布
4．8 统计特征
4．9 本章小结
第五章 并列双圆柱同步压力测量实验结果
5．1 双稳态现象
5．1．1 双稳态的区分
5．1．2 双稳态的切换时间
5．2 时均压力分布
5．2．1 S／d＜2.0
5．2．2 S／d≥2.0
5．3 脉动压力分布
5．3．1 S／d＜2.0
5．3．2 S／d≥2.0
5．4 时均升／阻力系数
5．4．1 时均阻力系数
5．4．2 时均升力系数
5．5 脉动升／阻力系数
5．6 频谱分析
5．6．1 升力频谱
5．6．2 阻力频谱
5．7 相关分析
5．7．1 脉动升力的相关
5．7．2 分离点脉动压力的相关
5．7．3 周向相关
5．8 瞬时压力分布
5．9 统计特征
5．10 本章小结
第六章 斜置双圆柱同步压力测量实验结果
6．1 时均压力分布
6．2 脉动压力分布
6．3 时均升／阻力系数
6．3．1 时均阻力系数
6．3．2 时均升力系数
6．3．3 和已有文献结果的比较
6．4 脉动升／阻力系数
6．5 频谱分析
6．5．1 升力频谱
6．5．2 阻力频谱
6．6 相关分析
6．6．1 脉动升力的相关
6．6．2 分离点脉动压力的相关
6．6．3 周向相关
6．7 瞬时压力分布
6．8 统计特征
6．9 本章小结
第七章 结论和展望
7．1 主要结论
7．1．1 关于同步测压的结论
7．1．2 关于双圆柱绕流的结论
7．2 对今后研究的展望
参考文献
致谢
论文独创性声明
论文使用授权声明
发布时间: 2005-09-19
参考文献
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