正型排布四圆柱绕流流动模式的格子Boltzmann模拟

利用格子Boltzmann数值方法模拟了绕正型排布的四个圆柱的二维层流流动,研究了雷诺数Re=70时,16种不同圆柱节距比下的流动模式,提出了无因次数α,β对流动模式进行分类,α为上游圆柱与下游圆柱的关联程度,β为尾涡形态的关联程度。结果表明α主要受横向节距比的影响,当α<0.4时为稳定屏蔽流,当0.4≤α<1.0时为摆动屏蔽流,当α≥1.0时为涡脱落流态;而β主要受纵向节距比的影响,当β<0.26时为单体模式,当0.26≤β<1.0时为干扰模式,当β≥1.0时为涡分离模式。本研究为多柱绕流流态的定量划分进行了探索。

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.