Page 32 - 《振动工程学报》2025年第8期

1672 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

图 11 串列类圆柱杆件前 50 个模态能量占比
Fig. 11 The proportion of the first 50 modal energy from the tandem cylinderlike bars

图 12 串列类圆柱杆件模态速度等值面 （N f =15）
Fig. 12 Isosurfaces of modal velocity of tandem cylinderlike bars （N f =15）

0.185），尾迹二阶与三阶模态分别为卡门涡的二次 涡旋结构。
与 三 次 谐 波 ，频 率 分 别 为 一 阶 模 态 的 2 倍 与 3 倍 串列类圆柱杆件尾迹流场 SPDMD 和 SPOD 分
（St=0.368，St=0.547）。串列椭圆柱（图 12（b））尾 析表明：串列圆柱和串列椭圆柱尾迹中均存在包含
迹一阶模态也表示卡门涡街交替涡脱落模态（St= 主要能量的卡门涡拟序结构，主导着流场内流动发
0.305），与 SPDMD 分析结果一致；二阶模态为倾斜 展与输运；与串列圆柱相比，串列椭圆柱涡脱落强度
卡门涡街结构（St=0.293）；三阶模态为卡门涡的二 有所减弱；串列海豹胡须柱流场模态中不存在能量
次谐波 ，频率为一阶模态主频的 2 倍（St=0.611）。 占比较大的相干结构，上、下鞍面尾迹中存在反相涡
串列海豹胡须柱尾迹（图 12（c））第一、二阶模态表 脱落，使得部分横向力得到平衡，有效抑制了升力脉
示上、下鞍面的反相涡脱落，第三阶模态表示上、下 动。显然，串列类圆柱杆件尾迹内不同涡旋结构的
鞍面的同相涡脱落。模态结构呈现沿展向断开的状 形成与发展将影响几何体表面气动力的产生与分
态，表明该模态下剪切层没有在海豹胡须柱的节点 布，从而影响由几何体表面压力脉动诱发的偶极子
位置卷起，未能在节点位置尾迹内形成明显的三维 气动噪声的产生与辐射。