چکیده: با گذشت بیش از صد سال از تلاش مهندسان و دانشمندان، موضوع دینامیک سیالات حول اجسام با سطح مقطع پهن و روش های کاهش نیرو های سیالاتی پیرامون آن ها، هنوز یک حوزه تحقیقاتی پویا است. بررسی جریان اطراف سیلندر های استوانه ای یکی از مباحث مورد توجه در این حوزه است. در رساله حاضر، هدف بررسی اثر کنترل کننده های چرخان بر ریزش گردابه در پشت سیلندر با مقطع مربعی با زاویه رویارویی صفر و 45 درجه نسبت به جریان اصلی و توانایی کاهش دامنه نوسانات نیرو های آئرودینامیک ناشی از ریزش گردابه بر سیلندر در جریان آرام و مغشوش است. در این راستا از نرم افزار FLUENT برای تحلیل میدان جریان و نیرو های آئرودینامیک وارد بر سیلندر استفاده شد. نتایج نشان داد که در سیلندر با زاویه رویارویی صفر درجه، استفاده از این روش کنترلی در برخی مختصه های مکانی، علاوه بر توقف کامل ریزش گردابه در کل میدان جریان، ضریب پسا سیلندر و کنترل کننده ها را نیز به شدت کاهش می دهد، اما در سیلندر با زاویه رویارویی 45 درجه کاربرد این روش، علی رغم حذف اثرات ریزش گردابه روی سیلندر و کنترل کننده ها، در برخی مختصه های مکانی توانایی توقف کامل ریزش گردابه را در سرعت دورانی مورد بررسی ندارد. نتایج نشان دادند در سیلندر با زاویه رویارویی 45 درجه در سرعت های دورانی بالا تر برای کنترل کننده ها ریزش گردابه نیز به طور کامل متوقف می-گردد. بررسی الگوی ریزش گردابه و تحلیل میدان جریان نشان داد که حضور کنترل کننده ها سبب ایجاد سه الگوی کلی در میدان جریان با توجه به نوع ریزش گردابه می شود. در رژیم اول، ریزش گردابه هم در پشت سیلندر و هم در پشت کنترل کننده ها دیده می شود. در رژیم دوم ریزش گردابه در کل میدان جریان به صورت کامل متوقف شده است. در رژیم سوم ریزش گردابه در فاصله بین سیلندر و کنترل کننده ها به طور کامل متوقف شده اما ریزش گردابه بعد از کنترل کننده ها همچنان وجود دارد. از یافته های مهم این تحقیق آن است که برای قرار گیری کنترل کننده ها در هر مختصه مکانی در جریانِ آرامِ سیال، ماهیت نیرو های نوسانی وارد بر سیلندر از نوع هارمونیک است، اما برای کنترل کننده ها بسته به این که مختصه مکانی مورد بررسی درون ناحیه دنباله پشت سیلندر باشد یا بیرون آن، ماهیت نیرو های وارد بر کنترل کننده ها پریودیک و یا هارمونیک است.
