串列多圆柱气动力干扰效应的试验研究

刘小兵， 吴倩云， 姜会民， 赵会涛， 杨 群

(1.石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室，石家庄 050043；2.河北省风工程和风能利用工程技术创新中心，石家庄 050043； 3.石家庄铁道大学 土木工程学院，石家庄 050043)

圆柱群结构在实际工程中存在较多。由于相互之间的干扰效应，圆柱群的流态和荷载不同于单圆柱的流态和荷载。从既有文献可以看到，国内外学者通过风洞试验、粒子图像测速(particle image velocimetry，PIV)粒子显示和计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)数值模拟等多种手段对不同间距与不同来流条件下的串列布置、并列布置及错列布置双圆柱的绕流及荷载特性开展了广泛深入研究。文献[1]对双圆柱干扰效应的相关研究成果进行了详细综述。与双圆柱相比，多圆柱绕流及荷载干扰特性的研究文献相对少一些。徐有恒等[2-6]对等边三角形布置三圆柱气动力的干扰效应进行了研究，结果发现，与单圆柱相比，小间距时三圆柱表面的压力分布变化很显著。Lam等[7]通过风洞试验研究了亚临界雷诺数下正方形布置四圆柱的气动力系数随间距的变化规律，研究结果表明，气动力系数随着间距的增大主要存在三种不同的干扰机理。Pouryoussefi等[8]通过风洞试验对亚临界雷诺数下正方形布置四圆柱的绕流进行了研究。结果表明，各圆柱的气动力与间距密切相关，间距越小，气动力的干扰效应越严重。

综上所述，从圆柱数量上看，多圆柱气动力的干扰效应研究多集中双圆柱。……