不同雷诺数下倾斜圆柱绕流三维数值模拟研究

高洋洋; 张演明; 刘彩; 王滨

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基于计算流体力学(CFD)开源代码OpenFOAM开展了不同雷诺数(Re=100、1500和3900)和倾斜角度(-60°≤α≤60°)工况下倾斜圆柱绕流流场的三维数值模拟,研究倾斜圆柱绕流的三维瞬时及时均尾流流场、流线拓扑、升阻力系数与旋涡脱落频率随雷诺数及倾斜角度变化的规律,探讨在顺流向及逆流向情况下独立性原则对倾斜圆柱绕流的适用性。研究结果表明:随着圆柱倾角的增大,倾斜圆柱尾流产生较为明显的轴向流,尾流旋涡脱落受到明显抑制,细碎旋涡逐渐消失,尾流宽度随之减小;随着雷诺数的增大,圆柱尾流涡管发生明显的变形,展向掺混使得大量细碎旋涡产生,呈现出明显的三维特性。在不同雷诺数下,阻力系数均值、升力系数均方根及无量纲涡脱频率在一定倾角范围内符合独立性原则。

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来源
《海洋工程》 |2020年第1期|86-100|共15页
作者
高洋洋; 张演明; 刘彩; 王滨;
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作者单位

浙江大学海洋学院;

浙江舟山316021;

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;

浙江杭州311122;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类深海工程、近海工程;
关键词
倾斜圆柱绕流; 三维数值模拟; 雷诺数; 倾斜角度; 轴向流;

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