平行壁面間二維圓柱繞流尾跡演化特性研究.pdf

1、鈍體繞流廣泛存在于自然界和工業(yè)生產(chǎn)之中,一直以來(lái)都是工程流體力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。由于鈍體尾跡流場(chǎng)極為復(fù)雜,不少流動(dòng)機(jī)理尚未完全認(rèn)識(shí)清楚,因此,對(duì)鈍體繞流開(kāi)展研究具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。同時(shí),對(duì)于存在繞流的工業(yè)設(shè)備,流體還可能誘發(fā)鈍體產(chǎn)生振動(dòng),使鈍體疲勞損傷導(dǎo)致設(shè)備故障,所以,研究鈍體繞流對(duì)提高現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性與安全性也具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 論文以平行壁面間二維圓柱繞流為研究對(duì)象,以計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUE

2、NT為平臺(tái),建立了二維圓柱繞流數(shù)值模型,采用合適的網(wǎng)格和算法,模擬了雷諾數(shù)小于600的平行壁面間二維圓柱尾跡演化特性,得到了圓柱繞流流態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界雷諾數(shù),分析了阻流比(β)和雷諾數(shù)(Re)對(duì)流場(chǎng)參數(shù)的影響。
　　 論文得到的主要結(jié)論有:
　　 (1)平行壁面間低雷諾數(shù)二維圓柱繞流數(shù)值模擬計(jì)算的較佳網(wǎng)格為分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,較好算法為SIMPLEC算法、二階壓力離散格式和QUICK動(dòng)量方程離散格式的組合。
　　 (2)

3、通過(guò)對(duì)阻流比為0.28的平行壁面間圓柱繞流的模擬,發(fā)現(xiàn)Re＜9時(shí),圓柱后流動(dòng)無(wú)分離;9≤Re＜70時(shí),尾跡中產(chǎn)生穩(wěn)定對(duì)稱的雙子渦,隨著雷諾數(shù)的增大,旋渦分離點(diǎn)向上游移動(dòng),渦長(zhǎng)和回流區(qū)長(zhǎng)度都增加;Re＞70后,尾跡中旋渦開(kāi)始脫落,形成渦街。
　　 (3)計(jì)算了0.05≤β≤0.28的不同圓柱繞流,分析了阻流比對(duì)繞流流場(chǎng)參數(shù)的影響。發(fā)現(xiàn)0.05≤β＜0.1時(shí),流態(tài)由無(wú)渦向雙子渦轉(zhuǎn)變的臨界雷諾數(shù)相同;0.1≤β≤0.28時(shí),流態(tài)由無(wú)渦