不同角隅外型之模型側向力係數結果

三維鈍形體除了探討阻力係數外，另一個重點就是探討側向風力所造 成之影響。本研究將六力平衡儀所量測得到橫風向數據加以整理，其平均 側向力在不同模型及入口風速之結果如下所述。

當模型為高為 4D 與 6D 之方柱，改變雷諾數其所得到之平均側向力係 數如圖 4-12 所示。由圖上可以發現在模型高度 8D 時，其平均側向力係數 不超過 0.04，當模型高度為 4D 時其側向力係數較高，最大為 0.078。

圖 4-12 方柱體在不同雷諾數下平均側向係數結果

（資料來源：本研究整理）

當模型改變為圓柱模型時，在相同入口風速範圍其側向係數結果如圖 4-13 所示。由圖上可以觀察得知最大平均側向力係數約為 0.06，當模型 高度較高或雷諾數較大時，其平均側向力係數都小於 0.04。

0 40000 80000 120000 160000 200000

Re

0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2

CL

Circular Cylinder

Ho=4D Ho=8D

圖 4-13 方柱體在不同雷諾數下平均側向係數結果

（資料來源：本研究整理）

其平均阻力係數結果如圖 4-14 所示。由圖上可以觀察出其平均阻力係數 除了幾個點以外皆低於 0.02，最大也不超過 0.04。

圖 4-14 模型高度為 4D 於不同入口風速下不同切角距離模型之平均側 向力係數結果

（資料來源：本研究整理）

當模型高度改變為 8D 時，在不同切角距離平均側向力係數與雷諾數 關係如圖 4-15 所示。由圖上觀察出其大部分實驗結果皆小於 0.02，其結 果相對於模型高度 4D 時為低。

圖 4-15 模型高度為 8D 於不同入口風速下不同切角距離模型之平均 側向力係數結果

（資料來源：本研究整理）

如圖 4-16 所示。由圖上結果可以發現，其平均側向力係數接不超過 0.02，

相對於切角不為圓弧時為低。

圖 4-16 模型高度為 4D 角隅切角為圓弧時側向力係數與切角距離關係 圖

（資料來源：本研究整理）

當模型度改為 8D 時，在圓弧角隅造型下，不同切角距離之側向力係 數與雷諾數關係如圖 4-17 所示。由圖上發現其結果與 4D 圓弧角隅時接 近，最大側向力係數小於 0.02。

圖 4-17 模型高度為 8D 角隅切角為圓弧時側向力係數與切角距離關係 圖

（資料來源：本研究整理）

另一方面影響模型之側向力因素主要有渦流溢放的影響，因此將有限 高度圓柱所得到之側向力進行快速傅力葉轉換，其所得之無因次化頻率結 果如表 4-2 所示。由結果上可以發現，本研究所得到之圓柱無因次化頻率 約為 0.151～0.156，整理相關文獻研究所得到之無因次化與高寬比圓柱 結果發現，本研究結果與文獻相近。

表4-2 有限高度圓柱渦流溢放頻率結果整理

Re A.R. St Mario Jensch, et.

al (2009)

2*10^5 2 0.16

D.Summer, et al (2005)

6*10^4 3~7 0.16

Sakamoto &

Oiwake(1984)

6*10^4 3 0.14

Sakamoto &

Oiwake(1984)

6*10^4 5 0.15

Sakamoto &

Oiwake(1984)

6*10^4 7 0.17

Okamoto &

Sunabashiri(1992)

2.5*10^4~4.7*10^4 7 0.17

Present study 1.8*10^5 8 0.156 Present study 1.8*10^5 4 0.151 (資料來源：本研究整理)