本文關(guān)鍵詞：三維圓柱繞流數(shù)值模擬湍流方法的選擇，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究湍流模擬方法對三維圓柱繞流數(shù)值模擬精度的影響,分別采用雷諾平均法(RANS)中的κ-ω模型、SST模型以及大渦模擬法(LES)對亞臨界區(qū)內(nèi)雷諾數(shù)Re=3 900時的三維圓柱繞流進(jìn)行數(shù)值計算,分析了圓柱體表面的受力、圓柱后流場時均速度特性與瞬時渦量分布情況。結(jié)果表明,當(dāng)流體流過圓柱表面時,圓柱表面出現(xiàn)的與流速方向相反的負(fù)壓力差區(qū)域使流體從圓柱表面分離,引起了不穩(wěn)定的周期性交替脫落的湍流渦泄,從而在圓柱表面產(chǎn)生周期性波動的升力,同時在圓柱后近流場區(qū)域形成回流區(qū)。研究還發(fā)現(xiàn),LES法對圓柱體的受力以及流場時均速度特性的模擬效果要優(yōu)于κ-ω模型與SST模型;相較于前人利用浸入邊界法得到的模擬結(jié)果,LES法的模擬精度也有了較大提升;同樣,通過對瞬時流場渦量等值線圖的分析,并與已有的模擬結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)LES法不但可以從整體上表現(xiàn)出漩渦的周期性脫落,而且對流場中不同位置的、復(fù)雜的小尺度湍流渦泄也描述得非常細(xì)致,得到的自由分離剪切層長度與湍流渦泄的卷曲度更符合湍流渦泄的特征。所以,在亞臨界區(qū),LES法對湍流的模擬效果相對較好。
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)船舶與海洋工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 湍流模擬法 圓柱繞流 亞臨界區(qū)
【分類號】：TV135
【正文快照】： 在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),當(dāng)黏性流體流過固定鈍體時,會在鈍體表面發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象,產(chǎn)生漩渦進(jìn)入鈍體后流場,并對鈍體產(chǎn)生相應(yīng)的水動力作用,這就是繞流現(xiàn)象。圓柱繞流現(xiàn)象廣泛存在于水工結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)等現(xiàn)實應(yīng)用中。當(dāng)Re170(Re是基于圓柱直徑與無窮遠(yuǎn)處來流速度的雷諾數(shù)

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本文編號：473614