紊流来流作用下圆柱水动力特性数值模拟分析
本文基于高精度谱元方法，以放置在十个等间距及直径并列圆柱引起的复杂湍流尾迹中的单圆柱为研究对象，在亚临界雷诺数Re=3 900的情况下对流场进行直接数值模拟(DNS)，对并列圆柱湍流尾迹特性以及在这种复杂湍流来流下的圆柱水动力特性变化机理进行讨论.结果表明：并列十圆柱(间距L/D=2)尾流由于相互作用十分复杂，在湍流产生区(X/D＜6)其流向脉动速度分布是非高斯型的，速度功率谱密度呈-5/3次幂律，而在尾流较远处(X/D＞10)则没有这种极端现象产生，为各向同性湍流状态；单圆柱在这种湍流来流下，阻力均值下降了约61.2％，而升力均方根值提高了 119.0％；圆柱的升阻力具有无标度特性，显示出一定程度的混沌特性；单圆柱近尾流区也出现极端现象，相比于均匀来流，湍流强度发展加快.在进一步的分析中，湍流来流情况下，壁面压力脉动及分离点移动是造成圆柱升阻力无规则脉动的主要原因.
直接数值模拟 圆柱绕流 湍流尾迹 谱单元方法
宋佰洋 朱宏博 包艳 周岱
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240
国内会议
江苏无锡
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207-214
2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）