本文選題：自由液面 + 圓柱��； 參考：《工程熱物理學(xué)報》2016年02期

【摘要】：本文采用有限體積法和VOF方法,對不同自由液面高度(Z=1D~4D,其中D為圓柱直徑)下的圓柱繞流進(jìn)行了數(shù)值研究。研究1×10~4≤Re≤7×10~4范圍內(nèi),自由液面高度對圓柱繞流流場動力學(xué)特性和尾跡旋渦形態(tài)的影響。結(jié)果表明:自由液面的存在會導(dǎo)致圓柱的阻力系數(shù)和升力系數(shù)較無自由液面時減小。當(dāng)Re一定時,阻力系數(shù)隨著Z的增大而減小,升力系數(shù)隨著Z的增大而增大。Z=1D時,自由液面的波動和變形較大,圓柱后旋渦形成受到自由液面的擾動,無法完全形成即脫落。隨著Z增大,圓柱邊界層逐漸向下拉伸,自由液面對圓柱后旋渦形成的擾動作用減弱。當(dāng).Z=4D時,圓柱后尾跡旋渦形態(tài)已經(jīng)基本與無自由液面流場的一致,可以觀察到標(biāo)準(zhǔn)的卡門渦街圖像。
[Abstract]:In this paper, the finite volume method and VOF method are used to study the flow around a cylinder with different free surface height (Z=1D~4D, D is cylindrical diameter). The influence of the height of the free surface on the dynamic characteristics of the flow field around a cylinder and the shape of the wake vortex in the range of 1 x 10~4 < < < < < Re < 7 x 10~4. The result shows that the existence of free surface is the result of the existence of free surface. When the Re is fixed, the drag coefficient and the lift coefficient decrease. When the Re is fixed, the drag coefficient decreases with the increase of the Z. When the lift coefficient increases with the increase of the.Z=1D, the free surface fluctuates and the deformation is larger. The vortex formed after the cylinder is disturbed by the free surface and can not be completely formed. With the increase of Z, The cylindrical boundary layer is gradually stretched downward, and the disturbance effect of the vortex formed by the free liquid facing the cylinder is weakened. When.Z=4D, the wake shape of the rear wake of the cylinder has been basically consistent with the flow field without the free surface, and the standard Carmen vortex street image can be observed.
【作者單位】： 重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點實驗室;
【基金】：高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金資助項目(No.20120191130003) 國家自然科學(xué)基金(No.51406018) 重慶市博士后科研項目特別資助(No.xm2014091)
【分類號】：O357.5

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本文編號：2098764