旋转圆柱体

精确建模端部效应

本成果提供了一种针对旋转圆柱体两端自由端效应的精确流动描述,揭示了不同尾流模式及关键临界自旋比的演化规律,可为依赖Magnus效应的气动设计提供更可靠的流场基准。

Liu, Qiliang · 龚曙光 · 卢海山 · Fang, Tang · Zhiwei, Liang

Physics of Fluids 2025

技术优势

尾涡模式全覆盖

在Re=50~500、α=0~5的整个参数空间内识别出8种瞬时尾涡模式,包括定常、周期性非定常和非周期性非定常模式,为后续研究提供了完整的分类。

临界自旋比定量化

明确了阻力系数和升力系数临界自旋比随雷诺数的变化:第一临界自旋比从0.5增至1,第二临界自旋比从4.5降至3.5,升力临界自旋比从4降至3.5。

端部影响范围受转速主导

发现端部效应对动力系数的影响范围主要由旋转效应控制,雷诺数主要影响数值大小和分布,尤其在低雷诺数下。

应用场景