類阿基米德原理下方形墩柱繞流阻力與尾渦區(qū)之間的關(guān)系試驗(yàn)研究

摘要： 墩柱所受繞流阻力一直以來是流體力學(xué)所關(guān)注的焦點(diǎn)問題,具有重要的意義.方形作為墩柱結(jié)構(gòu)的一種重要截面形式,在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用.本文類比阿基米德原理對(duì)方形墩柱所受繞流阻力進(jìn)行分析,旨在探究方形墩柱繞流阻力形成機(jī)理及其與尾渦區(qū)之間的關(guān)系.試驗(yàn)基于壓力傳感器和粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)分別對(duì)方形墩柱所受壓強(qiáng)與周圍水流結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)不同雷諾數(shù)下(2500≤Re≤20000)方形墩柱附近水流特性、繞流阻力與尾渦區(qū)之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)分析.根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)墩后尾渦區(qū)時(shí)均相對(duì)體積、無量綱時(shí)均繞流阻力和無量綱化新型繞流阻力公式時(shí)均關(guān)系系數(shù)隨Re的變化進(jìn)行公式擬合,相關(guān)性均較好,并發(fā)現(xiàn)三者分別與Re之間存在較好的二次函數(shù)關(guān)系;對(duì)繞流阻力隨尾渦區(qū)體積變化分別進(jìn)行線性和二次函數(shù)擬合,發(fā)現(xiàn)吻合度均較好,在現(xiàn)實(shí)較大水流條件下,推薦采用線性擬合公式. （共12頁）