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本文采用罚浸入边界/格子玻尔兹曼方法研究了旋转圆柱尾流中的柔性丝线拍动模态.通过改变圆柱旋转率(α)及圆柱与丝线的水平间距(G),分析了α=0.1–3.0,G/D=0.05–3.5(D为圆柱直径)的参数平面内柔性丝线的拍动模态,探讨了模态间的转变特性及不同模态的形成机理.根据拍动丝线形成的包络图,本文发现了反向、缠绕和正向拍动三类主要模态,其中反向和正向拍动模态分别包含以下典型亚模态:反向单侧拍动模态、反向双侧拍动模态、反向静止模态;正向单侧拍动模态、正向双侧拍动模态、正向静止模态;并基于参数空间的模态相图,获得了间距比G/D渐增导致的反向-正向模态的主要模态转变路径;通过分析不同模态的典型尾涡结构,探讨了柔性丝线拍动模态形成的流动机理;此外,发现在特定参数下,丝线拍动可产生明显的反馈作用:完全抑制旋转圆柱尾流脱涡或促进尾涡生成脱泻,导致旋转圆柱减阻(甚至产生推力)或明显增阻. 相似文献
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