雙尺度正型排布四圓柱繞流特性數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-12-23 17:48
利用COMSOL有限元數(shù)值模擬軟件中的層流模型,結(jié)合合理的網(wǎng)格劃分,對Re=100時正形排布的不等徑圓柱在不同來流方向條件下的繞流特性進行了研究,得到了圓柱后方脫落渦形態(tài)以及水流速度和壓力分布云圖,并計算了不同條件下的平均升、阻力系數(shù).結(jié)果表明,來流方向會影響脫落渦的形態(tài)和脫落周期,不同的來流方向條件下的速度和壓力分布亦不相同.升、阻力系數(shù)表明當來流方向為0°時,四圓柱之間的尾流干擾現(xiàn)象最強,2號圓柱的合力變化最大,最容易發(fā)生疲勞破壞.
【文章來源】:許昌學院學報. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
計算域及四圓柱排布方式示意圖
計算模型網(wǎng)格劃分
根據(jù)Gerrard的理論[8],本文分別計算了來流方向為0°、90°、180°時正型排布的直徑不等情況下的渦量等值線圖,如圖3所示.計算結(jié)果表明,當來流方向為0°時,由于剪切層被分離后,會依附在下游柱體的外面,且漩渦脫落不會產(chǎn)生于上游圓柱體,僅會在下游圓柱體后方產(chǎn)生,呈現(xiàn)雙旋渦脫落形態(tài),尾流之間的干擾相對明顯.當來流方向為90°時,上游剪切層與圓柱體(大直徑)分離后會附著于下游大直徑圓柱上,只在下游大圓柱后方會產(chǎn)生旋渦脫落;而在兩個小圓柱串列一側(cè),上游小圓柱后方有旋渦脫落形成,下游同樣形成雙旋渦脫落形態(tài).當來流方向為180°時,上游小直徑圓柱后方均形成旋渦脫落,下游大直徑圓柱后方想成雙旋渦脫落形態(tài),但是相比于0°、90°時脫落位置距離下游圓柱更近.2.2 阻力和升力系數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于重疊網(wǎng)格與結(jié)構網(wǎng)格的圓柱繞流數(shù)值模擬[J]. 李海寧,王海峰,郭修宇,孫凱利. 應用力學學報. 2020(02)
[2]不同雷諾數(shù)下傾斜圓柱繞流三維數(shù)值模擬研究[J]. 高洋洋,張演明,劉彩,王濱. 海洋工程. 2020(01)
[3]高雷諾數(shù)下并列雙圓柱繞流的大渦模擬[J]. 杜曉慶,林偉群,施春林,孫雅慧. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2019(06)
[4]錯列不等直徑雙圓柱繞流特性數(shù)值研究[J]. 于定勇,李宇佳,馬朝暉,李龍. 海洋工程. 2017(02)
[5]低雷諾數(shù)下五圓柱繞流的數(shù)值模擬研究[J]. 朱潤野,刁明軍,劉偉. 西南民族大學學報(自然科學版). 2015(06)
[6]正型排布四圓柱繞流流動模式的格子Boltzmann模擬[J]. 楊佼,武文斐,龔志軍,李保衛(wèi). 科學技術與工程. 2013(19)
[7]直徑變化對三圓柱繞流的影響[J]. 張鵬飛,蘇中地,廣林端,李燕玲. 水動力學研究與進展A輯. 2012(05)
[8]繞正方形排列的順排的四個圓柱的流動研究[J]. 李景銀,K Lam,K T Chan,R M C So. 工程熱物理學報. 2004(01)
本文編號:3548912
【文章來源】:許昌學院學報. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
計算域及四圓柱排布方式示意圖
計算模型網(wǎng)格劃分
根據(jù)Gerrard的理論[8],本文分別計算了來流方向為0°、90°、180°時正型排布的直徑不等情況下的渦量等值線圖,如圖3所示.計算結(jié)果表明,當來流方向為0°時,由于剪切層被分離后,會依附在下游柱體的外面,且漩渦脫落不會產(chǎn)生于上游圓柱體,僅會在下游圓柱體后方產(chǎn)生,呈現(xiàn)雙旋渦脫落形態(tài),尾流之間的干擾相對明顯.當來流方向為90°時,上游剪切層與圓柱體(大直徑)分離后會附著于下游大直徑圓柱上,只在下游大圓柱后方會產(chǎn)生旋渦脫落;而在兩個小圓柱串列一側(cè),上游小圓柱后方有旋渦脫落形成,下游同樣形成雙旋渦脫落形態(tài).當來流方向為180°時,上游小直徑圓柱后方均形成旋渦脫落,下游大直徑圓柱后方想成雙旋渦脫落形態(tài),但是相比于0°、90°時脫落位置距離下游圓柱更近.2.2 阻力和升力系數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于重疊網(wǎng)格與結(jié)構網(wǎng)格的圓柱繞流數(shù)值模擬[J]. 李海寧,王海峰,郭修宇,孫凱利. 應用力學學報. 2020(02)
[2]不同雷諾數(shù)下傾斜圓柱繞流三維數(shù)值模擬研究[J]. 高洋洋,張演明,劉彩,王濱. 海洋工程. 2020(01)
[3]高雷諾數(shù)下并列雙圓柱繞流的大渦模擬[J]. 杜曉慶,林偉群,施春林,孫雅慧. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2019(06)
[4]錯列不等直徑雙圓柱繞流特性數(shù)值研究[J]. 于定勇,李宇佳,馬朝暉,李龍. 海洋工程. 2017(02)
[5]低雷諾數(shù)下五圓柱繞流的數(shù)值模擬研究[J]. 朱潤野,刁明軍,劉偉. 西南民族大學學報(自然科學版). 2015(06)
[6]正型排布四圓柱繞流流動模式的格子Boltzmann模擬[J]. 楊佼,武文斐,龔志軍,李保衛(wèi). 科學技術與工程. 2013(19)
[7]直徑變化對三圓柱繞流的影響[J]. 張鵬飛,蘇中地,廣林端,李燕玲. 水動力學研究與進展A輯. 2012(05)
[8]繞正方形排列的順排的四個圓柱的流動研究[J]. 李景銀,K Lam,K T Chan,R M C So. 工程熱物理學報. 2004(01)
本文編號:3548912
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