多圆柱绕流问题的数值模拟.pdf

第３０卷　第２期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１６年２月 Ｖｏｌ．３０　　Ｎｏ．２ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｆｅｂ．２０１６  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１６．０２．００７ 多圆柱绕流问题的数值模拟 王玉珏，鲁　丽 （西南交通大学 力学与工程学院，成都　６１００３１） 摘　　　要：基于非定常不可压缩黏性流动的ＮＳ方程，利用计算流体力学Ｆｌｕｅｎｔ软件对圆柱 绕流问题进行了数值计算，分析多圆柱不同间距比（两圆柱圆心间的距离与圆柱直径的比值） 时产生不同的尾流特征现象。选取间距比为可变参数进行数值模拟。数值计算结果表明：圆柱 尾部卡门涡街生成和脱落的流动特征很大程度上取决于间距比的大小，且间距存在临界值。 关　键　词：Ｆｌｕｅｎｔ；多圆柱绕流；涡脱落；数值模拟 中图分类号：ＴＶ１３１　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１６）０２－００３７－０４ ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＦｌｏｗＡｒｏｕｎｄＭｕｌｔｉＣｉｒｃｕｌａｒＣｙｌｉｎｄｅｒ ＷＡＮＧＹｕｊｕｅ，ＬＵＬｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓｅｑｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｌｏｗｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍａｂｏｕｔｆｌｏｗａ ｒｏｕｎｄｍｕｌｔｉｃｉｒｃｕｌａｒＣｙｌｉｎｄｅｒｗａｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅｔｏａｎａｌｙｚｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐａｃｉｎｇ ｒａｔｉｏａｍｏｎｇｍｕｌｔｉｃｉｒｃｕｌａｒｃｙｌｉｎｄｅｒ ’ｓ（ｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｃｅｎｔｅｒａｎｄｃｙｌ ｉｎｄｅｒｄｉａｍｅｔｅｒ）ｐｒｏｄｕｃｉｎｇｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｋｅｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐｈｅｎｏｍｅｎａ．Ｗｅｃｈｏｏｓｅｓｐａｃｉｎｇｒａｔｉｏ ａｓａｖａｒｉａｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗ：ｆｌｏｗｃｈａｒ ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｆａｌｌｏｆｆｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｔａｉｌｋａｒｍａｎｖｏｒｔｅｘｓｔｒｅｅｔｄｅｐｅｎｄｓｓｔｒｏｎｇｌｙｏｎｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｙｌｉｎｄｅｒａｎｄｔｈｅｓｐａｃｅｈａｓｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｅｎｔ；ｆｌｏｗａｒｏｕｎｄｍｕｌｔｉｃｉｒｃｕｌａｒｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｖｏｒｔｅｘｓｈｅｄｄｉｎｇ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 　　一直以来，圆柱绕流问题是流场分析中一个 空气动力学家西奥多 ·冯 ·卡门从理论上阐明而 非常经典的问题。当流体流过非流线型物体时， 得名卡门涡街。 在特定的条件下，流体尾流左右两侧出现成对的、 已有很多文献和资料涉及圆柱绕流的物理实 交替出现的、方向相反的漩涡，这个现象因由著名 验和数值模拟。多柱体静止绕流问题的数值模拟 　　收稿日期：２０１５－０８－２６ 基金项目：国家自然科学基金资助项目１１３７２２５８） 作者简介：王玉珏（１９９０—），女，湖北人，硕士研究生，主要从事力学方面的研究。 引用格式：王玉珏，鲁丽．多圆柱绕流