Investigation of the Influence of Chamfer Treatment on the Non-Gaussian Character of Wind Pressure Distributions on Square-section Columns

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 8

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-6_015

تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405

چکیده مقاله:

Chamfering the corners of a square cylinder is a recognized technique for flow control, yet its systematic impact on the non-Gaussian statistics of surface pressure fluctuations remains inadequately quantified. To address this, large-eddy simulations (LES) are conducted at a Reynolds number of Re = ۲.۲ × ۱۰۴ for a parametric study encompassing chamfer ratios r of ۱/۱۰, ۱/۹, ۱/۸, ۱/۷, and ۱/۶. The analysis focuses on aerodynamic force coefficients, near-wake flow structures, surface pressure coefficients (Cp), and higher-order statistics, including skewness, kurtosis, and measures of non-Gaussianity. The results demonstrate that chamfering suppresses the lateral spreading of the separated shear layers, attaches them closer to the sidewalls, and reduces the characteristic scale of the wake vortex street. Statistically, at R/L=۱/۶, the wind pressure distributions at the centers of the windward and leeward faces approximate a Gaussian profile. In stark contrast, the baseline sharp-cornered cylinder exhibits pronounced non-Gaussian behavior at the side-face center, with a maximum deviation from Gaussianity of ۷۴.۳۴%. A notable finding is the peak in intermittent pressure events at R/L=۱/۹, where the leeward-face kurtosis and skewness attain maximum values of ۸.۵۵ and -۱.۸۳, respectively. Furthermore, the most extensive non-Gaussian regions are observed at R/L=۱/۹ and ۱/۷, with the entire side face behaving non-Gaussianly at the latter ratio. This study elucidates the mechanistic link between geometric modification, wake dynamics, and the ensuing surface pressure statistics, providing a quantitative basis for optimizing bluff-body aerodynamics through corner tailoring.

نویسندگان

F. Li

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

C. Wang

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

J. Fan

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

J. Kou

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

X. Zhang

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

Z. Wang

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

Z. Li

College of Civil Engineering, Heilongjiang University, Harbin ۱۵۰۰۸۶, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Choi, C. K., & Kwon, D. K. (۲۰۰۳). Effects of ...
  • Cooper, K. R., Nakayama, M., Sasaki, Y., Fediw, A. A., ...
  • Du, X., Fang, L., Zhang, Y., Liu, Y., & Xu, ...
  • Elshaer, A., Bitsuamlak, G., & El Damatty, A. (۲۰۱۷). Enhancing ...
  • Gu, M., & Quan, Y. (۲۰۰۴). Across-wind loads of typical ...
  • Gu, M., Wang, X., & Quan Y. (۲۰۲۰). Wind tunnel ...
  • Gu, M., Zhang, Z. & Quan, Y. (۲۰۱۳). Aerodynamic Measures ...
  • Huang, M., Lou, W., Chan, C., Lin, N., & Pan, ...
  • Kawai, H. (۱۹۹۵). Effects of angle of attack on vortex ...
  • Ke, S., Ge, Y., & Zhao, L. (۲۰۱۰). Research on ...
  • Kumar, K. S., & Stathopoulos, T. (۱۹۹۷). Computer simulation of ...
  • Kumar, K. S., & Stathopoulos, T. (۲۰۰۰). Wind loads on ...
  • Kwok, K. C. S. (۱۹۸۸). Effects of Buliding Shape on ...
  • Kwok, K. C. S., & Bailey, P. A. (۱۹۸۷). Aerodynamic ...
  • Kwok, K. C. S., Wilhelm, P. A., & Wilkie, B. ...
  • Lou, W., Li, J., Shen, G., & Huang, M. (۲۰۱۱). ...
  • Luo, S. C., Yazdani, M. G., Chew, Y. T., & ...
  • Mara, T. G., & Case, P. C. (۲۰۱۰). The effects ...
  • Quan, Y., Yao, B., & Gu, M. (۲۰۱۵). Research Progress ...
  • Tamura, Y., Tanaka, H., Ohtake, K., Nakai, M., & Kim, ...
  • Ye, J., & Hou, X. (۲۰۱۰). Non-Gaussian features of fluctuating ...
  • Zhang, Z., Quan, Y., Gu, M., & Xiong, Y. (۲۰۱۳). ...
  • Zheng, D., Liu, S., Ma, W., & Chen, H. (۲۰۲۱). ...
  • Zheng, Y., Zhuang, X., Zheng, X., & Dong, X. (۲۰۱۷). ...
  • نمایش کامل مراجع