Из большого числа возможных расположений двух консольных цилиндров под углом выноса рассматривалась ориентация под углом Р = 30° при межцентровом расстоянии / = 2,2с1. Как видно из рис. 4.22, этот случай характеризуется сильной интерференцией, проявляющейся в асимметрии картины течения во внутренней области между цилиндрами. Течение в зазоре смещено в сторону переднего цилиндра, кроме того, ширина следа за задним цилиндром становится намного больше, чем за передним. Аналогичный характер течения наблюдается при обтекании цилиндров бесконечного удлинения [Дауётас П. М. и др., 1984]. В указанной работе также установлено, что вследствие взаимодействия струйного течения между цилиндрами с набегающим потоком в сечении х/й =1,0 за задним цилиндром вертикальная составляющая скорости в полтора раза превышает Цо и отмечается значительный максимум пульсационной составляющей данной скорости.[ ...]
Измерения спектров в нескольких точках за цилиндрами в поперечном направлении показывают, что энергия пульсаций скорости по ширине следа распределяется по-разному. На рис. 4.23 приведены примеры, когда на спектре имеется один или два максимума. В последнем случае одна доминирующая частота соответствует отрыву вихрей от какого-то одного из цилиндров, другая - от второго цилиндра.[ ...]
Г л а в а 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ.[ ...]
Изменение характеристик течения по длине следа иллюстрирует рис. 4.24. Для выяснения природы наблюдаемого явления в сдвиговых слоях вблизи поверхности цилиндров проводились фазовые измерения. Они, как и ранее, свидетельствуют о генерации при звуке вихревой структуры, проявляющейся в виде бегущей волны, имеющей скорость, равную 0,66 С/о. Характерно, что интенсивность этой волны в несколько раз превышает уровень естественных возмущений. Что касается интенсивности основной волны (вихревой дорожки Кармана), то при наложении высокочастотных акустических возмущений она уменьшается. В этом случае, как и при параллельном расположении цилиндров, акустическое воздействие на частоте, близкой или равной частоте схода вихрей, не влияет на интенсивность естественной частоты. При уменьшении скорости набегающего потока до С/о = 5 м/с диапазон восприимчивости течения к акустическим возмущениям сужается и смещается в область более низких частот (Sh3B = 0,8...2,8).[ ...]
Так как условия опытов при Р = 0, 30 и 90° были одинаковыми, то проявление разных эффектов акустического воздействия на формирующиеся вокруг цилиндров поля скоростей связаны, по-видимому, в первую очередь с течением в межцилиндровом пространстве.[ ...]
В результате интерференции между двумя цилиндрами вихри, сходящие с их поверхности, сложным образом взаимодействуют. Известно, что в турбулентных слоях смешения среднее течение управляется крупномасштабными упорядоченными структурами, на которые практически не влияет мелкомасштабная турбулентность [РошкоА., 1976]. Определить структуру отдельных вихрей и тем более их взаимодействие современными экспериментальными методами очень сложно. Из приведенных экспериментальных данных следует, что влияние акустических возмущений на рассматриваемые типы течений осуществляется через механизм перехода ламинарного режима течения в следе в турбулентный, который при воздействии акустического поля, по-видимому, отличается от механизма естественного перехода. В частности, на это указывают данные работы [Sato Н. at el., 1978], в которой при акустическом облучении следа за тонким (относительная толщина профиля 1 %) симметричным профилем при нулевом угле атаки наблюдалось затягивание перехода, причем на стадии возникновения турбулентности было выявлено перестроение спектра возмущений от линейного к сплошному.[ ...]
Г л а в а 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ.[ ...]
Таким образом, можно сделать вывод: вихри, образующиеся в сдвиговых слоях, прилегающих к поверхности цилиндра, в результате периодического возбуждения в конечном счете определяют формирование когерентных структур (вихрей дорожки Кармана), а вместе с тем возрастание или уменьшение интегральных характеристик течения в следе.[ ...]
В настоящее время нет теории воздействия периодических возмущений на следы за плохообтекаемыми телами, которая могла бы объяснить наблюдаемые эффекты. В то же время в теоретическом исследовании [.Герценштейн С. Я. и др., 1985] для турбулентной струи показано, что высокочастотные пульсации при периодическом возбуждении приводят к интенсивному развитию пульсаций в слоях смешения на границах струи и утолщению этих слоев и, как следствие, к менее интенсивному образованию когерентных структур, что согласуется с выводами данной работы.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Спектры в различных точках среднего сечения за двумя консольными цилиндрами при р = 30° |
 |
| Изменение и, и (а) и пульсаций скорости в полосе 4 Гц на частоте схода вихрей (/х = 345 Гц) (б) вдоль оси зазора между двумя цилиндрами, расположенными под углом р = 30° |
 |