紊流积分尺度对CAARC模型表面风压特性的影响

作者:张海程; 杜树碧; 李明水; 秦川
更新时间:

常规风洞无法很好地模拟紊流的整体尺度,导致模型的尺度比与整体尺度不匹配。使用两个比例的CAARC(common wealth advisory Aeronautical Research Council)模型在相应比例的B级风场进行同步压力测量试验。研究了紊流积分尺度对平均风压系数、脉动风压均方根系数、脉动风压功率谱、风压水平和垂直相关系数以及风压垂直相干函数的影响。结果表明,平均风压系数受紊流积分尺度的影响较小,脉动风压均方根系数随L/D的减小而减小,脉动风压均方根系数越小,随L/D的增大而增大。迎风侧驻点的脉动风压功率谱在低频范围内受准定常数效应控制,主要是保持一致,在高频范围内,速度快的衰减在脉动风速功率谱中,衰减速度随时间增加,积分尺度越小,脉动功率谱越大侧面和背面的风压较小,迎风侧外缘和背面的旋涡脱落特征较为明显。在迎风面,脉动风压的水平相关系数和垂直相关系数随L/d的减小而减小。在迎风面,脉动风压的水平相关系数和垂直相关系数随L/d的减小而增大,在窄面迎风时,脉动风压的水平相关系数随L/D的减小而减小。当测点靠近时,垂直相关系数随L/d的减小而增大。当测点远离时,垂直相关系数随L/d的减小而减小。在背面,当迎风面较宽时,水平相关系数随L/d的减小而减小,垂直相关系数随L/d的减小而增大。当面对狭窄平面的风时,水平相关系数随L/d的减小而减小。当测点距离较近时,垂直相关系数增大;当测点距离较远时,垂直相关系数减小。迎风面脉动风压的垂直相干函数大于脉动风速的垂直相干函数。