基于流固耦合方法對分隔板圓柱繞流進(jìn)行數(shù)值模擬研究,分析了雷諾數(shù)Re=200時,分隔板長度L（D≤L≤3D）對圓柱受力和周圍流場的影響。結(jié)果表明:L≥2D時,考慮流固耦合后柔性分隔板圓柱的升力系數(shù)大于剛性分隔板圓柱,且隨板長增加升力系數(shù)不斷提升,阻力系數(shù)也相應(yīng)增大;柔性分隔板尾緣流場受自由端上下擺動影響,未出現(xiàn)小尺度旋渦,同時分隔板上、下表面均出現(xiàn)旋渦。此外,流固耦合條件下尾緣旋渦結(jié)構(gòu)模式將發(fā)生變化,剛性分隔板圓柱尾跡旋渦為2P型,柔性則為2S型;隨分隔板長度增加,柔性分隔板自由端發(fā)生偏轉(zhuǎn),增加了對流場的額外擾動,分離流的旋轉(zhuǎn)特性受到抑制,斯特努哈爾數(shù)（St）均小于剛性分隔板（L=2D除外）,同時脫落渦的渦強(qiáng)及脫落頻率均有所降低。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 分隔板圓柱計算域

計算域和固體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分使用ICEM，流體側(cè)和固體側(cè)均使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。分隔板圓柱模型的流場和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格分布見圖2。圓柱近壁面和尾流區(qū)域流速變化較大，對流場的影響較大，故對網(wǎng)格進(jìn)行局部加密處理，遠(yuǎn)離模型區(qū)域的流場網(wǎng)格相對稀疏。為減小數(shù)值解受網(wǎng)格數(shù)量的影響，對Re=200、長度L=D的剛性分隔板圓柱進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性驗證，表1給出了St隨網(wǎng)格數(shù)量變化的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量達(dá)到6萬時，繼續(xù)增加網(wǎng)格數(shù)量對計算結(jié)果影響較小，故選取網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為66 330。

從圖3中也可以發(fā)現(xiàn)，阻力系數(shù)均保持相對穩(wěn)定。分隔板長度小于2D時，耦合時的阻力系數(shù)小于未耦合，但兩者的數(shù)值大小較接近；分隔板長度超過2D時，耦合時阻力不斷升高，并隨著長度增加，兩者差值加大。因此，柔性結(jié)構(gòu)能有效改善流動特性。3.2 尾緣流場及旋渦

【參考文獻(xiàn)】：
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