正方形排列四圆柱绕流的数值模拟

采用有限体积方法,对攻角为45°正方形排列的4个等直径圆柱的二维绕流进行了数值模拟.得出了Re=100以及不同间距比下的涡量场分布和四圆柱升/阻力系数以及St数等空气动力参数的变化规律.结果表明：在绕流过程中,圆柱2受到的干扰力很大,可能会导致严重的震动.当L/D在4~5之间变化时,升力系数、阻力系数、DC？、LC？和St数都会发生较大的变化,说明此处存在流型的转变.

双尺度正型排布四圆柱绕流特性数值模拟

利用COMSOL有限元数值模拟软件中的层流模型,结合合理的网格划分,对Re=100时正形排布的不等径圆柱在不同来流方向条件下的绕流特性进行了研究,得到了圆柱后方脱落涡形态以及水流速度和压力分布云图,并计算了不同条件下的平均升、阻力系数.结果表明,来流方向会影响脱落涡的形态和脱落周期,不同的来流方向条件下的速度和压力分布亦不相同.升、阻力系数表明当来流方向为0°时,四圆柱之间的尾流干扰现象最强,2号圆柱的合力变化最大,最容易发生疲劳破坏.

不同来流条件下四圆柱尾流场试验研究

基于粒子图像测速技术(PIV)对小间距比比L/D=1.5工况下方形布置四圆柱在不同来流角角α(α=0°、15°、30°、45°)条件下的尾流流场特性进行了试验研究,分析了不同来流角度条件下四圆柱瞬时和时均尾流流场特征,获得了瞬时和时均速度矢量、涡量等值线、流线拓扑及雷诺应力分布随来流角度变化的规律。试验结果表明,来流角度对方形布置四圆柱尾流形态有显著影响。四圆柱瞬时尾流形态随来流角度增大可分为延伸体流动流态(α=0°)、尾流剪切层附着流态(α=15°、30°)及尾流剪切层共同脱落流态(α=45°)三种流态。当来流角度增大时,四圆柱下游断面平均流向速度分布由"W"形向"U"形转变,时均雷诺正应力及雷诺剪切应力等值线分布特征也会发生明显改变。