本文選題：大渦模擬 + 圓柱繞流�。� 參考：《海洋工程》2016年06期

【摘要】：自從人們對層流的圓柱繞流現象有了系列研究及清楚的認識后,人們逐漸把目光投向湍流的圓柱繞流,但相關研究主要關注于模擬湍流方法的數值格式和精度問題,而忽略了對高雷諾下圓柱繞流流場本身的認識及規(guī)律的總結�；陂_源代碼Open FOAM的大渦模擬方法以連續(xù)方程和Navier-Stokes方程為控制方程,選用Smargorinsky模式為亞格子應力模型,采用有限體積法和一次預測兩次修正的PISO算法,對Re=3 900時三維圓柱繞流問題進行了數值模擬研究,并著重分析了其尾流特征和性質。數值計算結果表明:大渦模擬方法可以模擬出細致的流場結構,該雷諾數下的圓柱繞流具有很強的三維及湍流效應,在圓柱后方約一倍直徑的范圍內存在回流區(qū)域,在靠近圓柱壁面的尾流區(qū)域的速度剖面呈"U"型,遠離壁面的速度剖面呈"V"型。瞬時速度剖面始終圍繞著時均速度的周圍脈動,且距離圓柱越遠瞬時速度場的脈動范圍越大。
[Abstract]:Since there have been a series of research and clear understanding of the laminar flow around the cylinder, people gradually put their eyes on the flow of turbulent cylinders, but the related research mainly focuses on the numerical format and accuracy of the simulated turbulence method, but neglects the summary of the knowledge and law of the flow field itself. The large eddy simulation method of the source code Open FOAM takes the continuous equation and the Navier-Stokes equation as the control equation, selects the Smargorinsky model as the subgrid stress model, uses the finite volume method and the first prediction two revision PISO algorithm, and studies the numerical simulation of the flow around the cylinder at Re=3 900, and focuses on the analysis of the tail flow. The numerical results show that the large eddy simulation method can simulate the detailed flow field structure. The circular flow in the Reynolds number has a strong three-dimensional and turbulent effect. The reflux region exists in the range of about one times the diameter behind the cylinder. The velocity profile of the wake region near the cylindrical wall is "U", far from the wall surface. The velocity profile is "V". The instantaneous velocity profile always fluctuate around the time averaged velocity, and the larger the distance from the cylinder, the larger the pulsating range of the instantaneous velocity field.
【作者單位】： 上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院海洋工程國家重點實驗室高新船舶與深海開發(fā)裝備協同創(chuàng)新中心;江蘇海事職業(yè)技術學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51379125,51490675,11432009,51411130131) 長江學者獎勵計劃(2014099) 上海高校特聘教授(東方學者)崗位跟蹤計劃(2013022) 工信部高技術船舶數值水池創(chuàng)新專項課題(2016-23/09)
【分類號】：O357.5

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本文編號：1960422