本文藉流體力學物理實驗之方法,探討有限深度之二維密度(異重)流場中,流體 通過前後兩相鄰半圓柱形障礙物受阻之流況變化。實驗係以相對運動之方式進行。 首先利用鹽水填加之技巧,在實驗水槽中填製密度層變之流場,然後拉動障礙物以 進行實驗。實驗係藉照相機、攝影機及障礙物三者之同步移動,以追蹤及記錄流況 之發展與變化。流場之密度梯度、障礙物之大小以及拖車之速度均作系列之改變, 以進行各種流況之比較與分析。實驗結果顯示:阻滯區形成之主因為流體具有密度 層變之特性。密度幅祿數(F)較小者(即密度梯度較大者),其阻滯區較大,且 發展較為迅速。故障礙物阻力可能有隨F值增大而減小之現象。障礙物高寬比(ε )較小者流況較不穩定,且其阻滯區之發展較快。阻滯區之伸長縮短現象,係因內 重力波向上游傳遞所引起。增加雷諾數(R),易使流線發生分離,有助於分離區 之形成,亦使流況之發展較為迅速。障礙物間距(D)之增加有利於阻滯區之形成 。至於背風波之穩定性不受R值影響,但在F、ε及D值較小時,有變為不穩定之 趨勢。背風波不穩定後,即有旋螺形成。在ε值較小時,發現旋螺亦有週期性出現 及消失之現象。
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