利用分区ALE算法数值模拟圆柱湍流涡致振动

用分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了圆柱湍流涡致振动。求解基于非交错网格系统,压力求解采用压力泊松方程提法,湍流模型采用标准k-ε模型和重整化群(RNG)k-ε模型。计算取中等雷诺数Re=5000、10000、15000、25000、50000等,质量系数M=10,阻尼系数ζ=0.00331,自振频率fn=0.18315、0.1628。计算结果表明:湍流涡致振动下圆柱时均阻力系数大于孤立圆柱绕流,而升力系数(振幅)值都小于孤立圆柱绕流。随着雷诺数增大,湍流粘性系数随之增大,但湍动能和湍流耗散率变化趋势不明显。对孤立圆柱绕流,研究结果与前人实验结果基本相符。