祝贺刘剑寒博士关于旋转圆柱的马格努斯效应的研究成果在《Physics of Fluids》上发表。该成果对旋转圆柱在航海、风电等工程方面的应用和研究有很重要的参考价值。
近日刘剑寒博士以第一作者在流体力学国际权威期刊《Physics of Fluids》上发表题为“Experimental and numerical investigation on the wake flow and vortex shedding of a rotating circular cylinder”的研究论文,指导老师为马文勇教授。研究工作得到了国家自然科学基金项目、河北省自然科学基金杰出青年基金的资助。《Physics of Fluids》(流体物理)由美国物理联合会(American Institute of Physics, AIP)出版,是流体力学和工程技术顶级期刊,中科院SCI分区工程技术类2区(Top期刊)。
论文主要针对旋转圆柱的马格努斯效应在风能利用领域的应用开展。刘剑寒通过风洞试验和计算流体力学(CFD)方法,对不同转速的旋转圆柱进行了尾流和表面压力特性的相关研究,分析了无量纲转速对于旋涡脱落强度和模式的影响,以及圆柱表面风压和旋涡脱落模式的关联。研究表明,无量纲转速的提高会影响尾流的旋涡脱落特性,改变旋涡脱落模式和方向,进而导致了尾流偏角和相关性等特性的变化。根据尾流功率谱特征和圆柱雷诺数效应影响的分析,推测了流动状态转捩导致的旋涡脱落变化,并通过涡量场的可视化方法进行了验证。