高雷诺数下方柱绕流特性的数值模拟

摘要：

为研究高雷诺数为22000下方柱周围流场形态及气动力特性,基于开源计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)软件OpenFoam平台,采用基于动态亚格子模型的大涡模拟(large eddy simulation,LES)方法,对均匀来流作用下的方柱绕流迸行了三维数值模拟.首先,通过对基于时间积分的平均积分分量的比较,验证了本数值计算的准确性;其次,深人分析了方柱周围及其尾流区的流场结构,给出了流场结构的平均和湍流特征,并在此基础上,研究了其气动力特性;最后,分析了两种长径比下表面压力的展向空间相关性.研究结果表明:雷诺数为22000下方柱尾流区回转长度为1.37倍方柱宽度,Strouhal数为0.121,脉动升力系数为1.40;展向长度取8倍方柱宽度可更准确地获得周围湍流特性.

关键词：方柱绕流、大涡模拟、流场特性、尾流结构、空间相关性

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分类号：U441(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51378442,51708462;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2682016CX006

在线出版日期：2018-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：533-539