题目：上游二维扰动对圆盘绕流特性影响的实验研究

本文对上游圆柱尾迹干扰下的绕圆盘流动进行了风洞测力和水槽流动显示的实验研究。实验模型为圆盘和小圆柱，水槽实验和风洞实验中圆盘的直径D分别为60mm和200mm，干扰小圆柱水平地放置于圆盘的中心平面内，其相对直径变化范围为0.33%＜d/D＜5%。在水槽实验和风洞实验中基于圆盘直径的Reynolds数分别为ReD=4.0×10e3和1.37×10e5。 通过氢气泡流动显示方法，对圆盘前的流动结构进行了详细的分析，上游圆柱的尾迹中所含的涡量在圆盘前的驻点区域积聚，产生尺度和环量较大的一对反向旋转的涡结构，大涡的发展呈现出周期性的脱落或破裂。对于大涡结构的破裂，主要受在圆盘边缘处出现的由强剪切导致的涡核螺旋状的波动和在圆盘中心涡核出现的短波不稳定性的影响。 风洞实验表明，上游扰动对圆盘表面压力分布的影响很大，对应着流动结构的改变，圆盘迎风面出现由圆柱尾迹产生的低压区，其中包括由大涡结构诱导出的一条压力极小值带。得到上游扰动的存在，可有效地降低圆盘的阻力。对于d/D=0.05的干扰圆柱，可使下游圆盘阻力降低9%。