强流中的宽阔叶片

人们认为，柔性的宽阔叶片会在风和水流中发生重构，以减少作用在其上的阻力。浸没在二维流中的柔性梁的简单数学模型也会表现出这种行为。尚不清楚的是，三维流中叶片的机械特性如何被动地允许其卷曲成圆锥形状，从而同时减少阻力和涡激振荡。在这段流体力学视频中，利用三维数值模拟和物理模型，比较了叶片周围的流场与简化片材周围的流场。对于某些重构形状，强烈的涡脱落会产生巨大的力和振荡。而在实际叶片中，重构后的圆锥尾流内形成了一个稳定的回流区。在重构为圆锥的物理和数值模型中，无论是刚性还是柔性系留，都观察到了类似的回流区。这些结果表明，除了柔性之外，三维圆锥结构对于减少涡激振动和叶片所受的力都至关重要。