串列布置下倒角柱体绕流数值模拟及水动力特性分析

摘要：

为研究串列布置情况下,倒角变化对柱体绕流水动力特性的影响,该文采用大涡模拟方法研究了在雷诺数Re=3 900和间距比L/D=3条件下,6种不同倒角(R+=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)串列布置的柱体三维流场,模拟工作验证有效.分析了柱体后方水动力参数、瞬时流场和时均流场的变化情况,分析结果表明:随着倒角增大,上下游柱体的平均阻力系数Cd-ave变化趋势相反,上游柱体Cd-ave逐渐变小,而下游柱体的Cd-ave逐渐上升且均为负值;随着倒角增大,上下游柱体Sr数值相同并出现先增大后减少的趋势;两柱体之间的回流速度曲线下切深度明显增加,速度最小值出现处从下游柱体两侧向中心不断变化;串列布置下游柱体尾流宽度显著变小,在间距比L/D=3条件下,剪切层的初始分离均发生在上游柱体倒角转折处,并附着于下游柱体前端及两侧.该研究结果可为柱体绕流研究及相关工程应用提供参考.

关键词：倒角、绕流、串列布置、大涡模拟、数值模拟、尾流形态

所属期刊栏目：38

分类号：TV143(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金51739010

在线出版日期：2023-06-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：140-150