圓柱繞流

圓柱繞流：以圓柱繞流為代表的鈍體繞流是工程實踐中非常普遍的流動現象，控制和消除圓柱尾部渦脫落是空氣動力學研究的熱點之一。分流平板、吸氣和吹氣是目前工程實際中套用較為廣泛的三種控制方法。

基本原理

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二維圓柱低速定常繞流的流型只與Re數有關。在Re≤1時，流場中的慣性力與粘性力相比居次要地位，圓柱上下游的流線前後對稱，阻力係數近似與Re成反比(阻力係數為10~60)，此Re數範圍的繞流稱為斯托克斯區；隨著Re的增大，圓柱上下游的流線逐漸失去對稱性。當Re>4時，沿圓柱表面流動的流體在到達圓柱頂點（90度）附近就離開了壁面，分離後的流體在圓柱下游形成一對固定不動的對稱漩渦（附著渦），渦內流體自成封閉迴路而成為“死水區”（阻力係數2～4）；隨著Re的增大，死水區逐漸拉長圓柱前後流場的非對稱性逐漸明顯，此Re數範圍稱為對稱尾流區。Re>40以後，附著渦瓦解，圓柱下游流場不再是定常的，圓柱後緣上下兩側有渦周期性地輪流脫落，形成規則排列的渦陣，這種渦陣稱為卡門渦街；此Re數範圍稱為卡門渦街區（阻力係數1～2）。Re>300以後，圓柱後的“渦街”逐漸失去規則性和周期性，但分離點（約82度）前圓柱壁面附近仍為層流邊界層，分離點後為層流尾流。

原因

當Re*>200000~400000時，層流邊界層隨時有可能轉？ 為湍流，分離點後移至100度以後，湍流時繞流尾跡寬度減小，阻力係數驟減（從1減到0.2）。