低雷诺数下具有不同直径和间隙比的串联双圆柱绕流数值研究

摘要：

通过有限元数值方法求解不可压缩黏性流体的Navier-Stokes方程,对低雷诺数下具有不同直径的串联双圆柱绕流问题进行了数值模拟研究,考虑了直径比(0.1≤d/D≤1.0)和间隙比(0.1≤G/D≤3.0)对双圆柱绕流的影响作用,其中D和d分别为大小圆柱直径,G为两圆柱之间的最小间距.数值计算结果表明,两个圆柱之间的直径比和间距比对圆柱的受力特性存在较大的影响,据此可划分为三种不同的流动模式.在大直径比条件下,圆柱的受力和升力频率随G/D出现间断,而在小直径比条件下,力系数和升力频率基本随G/D连续变化,未见间断现象;在中等直径比条件下,下游圆柱的受力不但随G/D出现间断变化,还在大间距比时出现升力振荡频率的分叉现象,即同一间隙比下,升力具有两个不同的频率.进一步的研究表明,水动力特性参数的变化与涡流场的演化密切相关.

关键词： 串联双圆柱结构 绕流问题 直径比 间隙比 受力特性 流动模式

作者: 刘名名 吕林 滕斌 唐国强

作者单位: 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024 大连理工大学深海工程研究中心,辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024;Korea Ocean Research & Development Institute, Korea Daejeon 305343

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会

会议地点: 无锡

会议语种:中文

页码: 377-384

在线出版日期: 2012-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）