双尺度正型排布四圆柱绕流特性数值模拟

发布时间：2021-12-23 17:48

　　利用COMSOL有限元数值模拟软件中的层流模型,结合合理的网格划分,对Re=100时正形排布的不等径圆柱在不同来流方向条件下的绕流特性进行了研究,得到了圆柱后方脱落涡形态以及水流速度和压力分布云图,并计算了不同条件下的平均升、阻力系数.结果表明,来流方向会影响脱落涡的形态和脱落周期,不同的来流方向条件下的速度和压力分布亦不相同.升、阻力系数表明当来流方向为0°时,四圆柱之间的尾流干扰现象最强,2号圆柱的合力变化最大,最容易发生疲劳破坏. 

【文章来源】：许昌学院学报. 2020,39(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

计算域及四圆柱排布方式示意图

计算模型网格划分

根据Gerrard的理论[8],本文分别计算了来流方向为0°、90°、180°时正型排布的直径不等情况下的涡量等值线图,如图3所示.计算结果表明,当来流方向为0°时,由于剪切层被分离后,会依附在下游柱体的外面,且漩涡脱落不会产生于上游圆柱体,仅会在下游圆柱体后方产生,呈现双旋涡脱落形态,尾流之间的干扰相对明显.当来流方向为90°时,上游剪切层与圆柱体(大直径)分离后会附着于下游大直径圆柱上,只在下游大圆柱后方会产生旋涡脱落;而在两个小圆柱串列一侧,上游小圆柱后方有旋涡脱落形成,下游同样形成双旋涡脱落形态.当来流方向为180°时,上游小直径圆柱后方均形成旋涡脱落,下游大直径圆柱后方想成双旋涡脱落形态,但是相比于0°、90°时脱落位置距离下游圆柱更近.2.2 阻力和升力系数

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3548912