圓柱群繞流的實驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、圓柱繞流問題廣泛存在于工程實際中。流體流經(jīng)圓柱形構(gòu)筑物時，構(gòu)筑物后方會產(chǎn)生卡門渦街，并伴隨周期性的阻力和升力震蕩，嚴(yán)重時會引起構(gòu)筑物的共振破壞。本文對多圓柱柱群繞流問題進(jìn)行了物理實驗和數(shù)值模擬研究，研究內(nèi)容著重于柱群后方的整體流態(tài)及柱群受到的總升阻力。
　　本次研究的柱群由19個相同的小圓柱組成，實驗中對五種不同直徑比的柱群尾流進(jìn)行了定點流速的測量，給出了尾流縱向和橫向部分?jǐn)嗝娴乃俣确植己屯牧鲝姸确植?，并計算了尾流中的脫渦頻率。使

2、用流動可視化方法研究了尾流表面流場和間隙流流動規(guī)律。對應(yīng)物理實驗建立了數(shù)值模型，按照相同的邊界條件對實驗中的工況進(jìn)行了模擬，給出了柱群尾流的渦量分布圖，并對柱群中每一個圓柱進(jìn)行了升阻力系數(shù)的監(jiān)控。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小直徑比柱群的尾流中剪切層按固定頻率脫落，流動類似于單柱繞流。大直徑比柱群尾流中不存在以固定頻率脫落的剪切層，但其總升阻力系數(shù)卻隨時間呈周期性變化，其尾流流速恢復(fù)慢，對周邊自由流的卷吸作用小。
　　最后，本文通過改變雷諾數(shù)，對不同