矩形斷面立柱繞流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、矩形斷面由于在高層建筑設(shè)計(jì)和橋梁設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，其氣動(dòng)力特性一直受到風(fēng)工程界的關(guān)注。與此同時(shí)，外形規(guī)則、簡(jiǎn)單的矩形斷面繞流場(chǎng)中包含的多種流動(dòng)現(xiàn)象:流動(dòng)的分離和再附，漩渦的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)與消散等，這也使得矩形斷面的繞流問(wèn)題成為眾多理論分析、試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬的理想研究對(duì)象。因此，本文通過(guò)數(shù)值模擬的方法重現(xiàn)矩形斷面立柱繞流場(chǎng)中的各種流動(dòng)現(xiàn)象，并深入探索流動(dòng)特性對(duì)整體氣動(dòng)力的影響，具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.介紹了流體運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬中的不

2、可壓流的控制方程和有限體積法，以及在控制方程的離散過(guò)程中，擴(kuò)散項(xiàng)、對(duì)流項(xiàng)、瞬態(tài)項(xiàng)以及梯度項(xiàng)的處理方式和插值格式。討論了數(shù)值模擬中常用湍流模型的類(lèi)別和特點(diǎn)，介紹了近年來(lái)受學(xué)術(shù)界推崇的大渦模擬的方法。
　　2.采用大渦模擬的方法對(duì)高雷諾數(shù)下方形斷面、長(zhǎng)寬比2∶1和5∶1矩形斷面立柱繞流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值研究，得到了包括作用在立柱上的氣動(dòng)力時(shí)程，立柱表面的壓力場(chǎng)以及立柱周?chē)乃俣葓?chǎng)等信息，并通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了本文采用的數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)