基于尺度提取的双圆柱绕流空间演化特征的实验研究

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本论文主要通过进行并列双圆柱绕流实验,对圆柱上下表面的压力脉动和流场中的速度脉动实现同步测量,进行了实验装置方面的研究,特别对压力直接同步测量进行了探索性研究。基于压力脉动和速度脉动的同步测量,按实验圆柱的直径不同,进行了二组实验,分别对应直径28 mm和7 mm,分别称为粗圆柱和细圆柱实验。由于实验中的各脉动信号比较微弱,为了提高信噪比,对如何提高弱信号的采集,针对动态应变仪和热线风速仪的调节进行了探索。  由于圆柱表面压力脉动信号都包含50Hz及其倍频的干扰,论文中利用EMD的原理,提出了对压力脉动信号进行了去伪和磨光化处理,但是未能达到预想的效果,故本文未能实现压力-速度间相位关联方面的研究。圆柱尾迹中往往存在大尺度旋涡结构,并伴随有小尺度旋涡结构,在论文中对粗圆柱速度脉动信号施行了基于EMD的尺度提取,获得了与一般基于FFT不同的处理结果,相应的处理方法能够作为旋涡尺度区分的一种方法而应用于其它流场研究。另一方面,对速度脉动进行了基于EMD的HHT,发现某些尺度的瞬时频率持续性地聚集有能量,将此联系于流场中的旋涡结构,再次证实并列双圆柱绕流的偏斜流特征。
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