基于IVCBC涡方法高雷诺数下串联双圆柱的数值计算模型及其尾流特征研究

针对串联双圆柱的结构特点,利用IVCBC涡方法适合高雷诺数下数值计算的特点,建立了高雷诺数下串联双圆柱绕流的数值计算模型;采用经典算例验证了IVCBC涡方法的收敛性;探索了雷诺数为2.5×104、间隙比分别为1.1,1.25,2,2.5,3,3.25和4的串联双圆柱绕流的尾流特征;清晰地展示了尾流中较小的漩涡的形成、分裂和融合,详细地阐述了串联双圆柱流体特征发生突变的原因;深刻地揭示了串联双圆在高雷诺数下的绕流机理。研究表明:尾流模式与经典的实验尾流模型吻合较好,两圆柱中间的涡对是串联双圆尾流发生突变的主要原因;间隙之间时,间隙上部小漩涡形成、间隙中间流体的振动与下游圆柱表面上涡的脱落是同步的;该流体模式能清晰地展示尾流中较小漩涡,说明与有网格方法比较,该计算模型具有较大的优越性,为进一步研究高雷诺数下串联双圆柱流体力的特征提供了重要的研究工具。

并列双圆柱绕流中宽窄尾流的识别方法

采用基于边界糖时涡量守恒（IVCBC）的纯拉格朗日涡方法，结合并列双圆柱的结构特点，建立双圆柱绕流数值计算模型。在问隙率T／D=1．1~2．6时，并列双圆柱绕流会出现宽尾流（ww）和窄尾流（NW）现象。利用两圆柱间隙中心点的诱导速度方向与间隙流的偏转方向同步的特性，提出一种区别宽、窄尾流的数值计算方法；比较间隙流的偏转方向与该间隙中点的速度偏转方向，并进行典型的算例分析。结果表明：该方法能准确区别宽尾流和窄尾流，可为数值研究这一特殊区域的流体特征提供重要的数值计算方法。