高雷诺数下方柱绕流特性的数值模拟
一直以来,钝体绕流是风工程的重要研究问题。方柱因其具有大尺度的、不稳定的旋涡脱落现象等丰富的流场特性,一直是空气动力学及风工程领域中的研究热点。实际应用中,桥梁中桥塔、高层等具有方柱形状的构件,在风的作用下产生规则的旋涡脱落和复杂的尾流结构,并发生风致振动而导致结构损伤或疲劳破坏。因此,研究在方柱绕流问题及其尾流结构对于工程结构设计有着十分重要的意义。在高雷诺数下,运用基于dynamic Smagorinsky亚格子模型的大涡模拟(LES)方法,对均匀来流作用下的方柱绕流问题进行了三维数值模拟.通过比较基于时间积分的平均积分分量,验证了数值计算结果的准确性,然后深入分析了尾流区的流场结构,并详细给出了平均和湍流流场的流场特征,以及气动力特性.此外,对不同展向长度的方柱流场特性进行分析,得到了长径比对流场特性的影响,以及流场的展向空间相关性.
工程流体力学 方柱结构 风荷载 绕流特性 大涡模拟 雷诺数
周强 曹曙阳 田村哲郎
同济大学土木工程防灾国家重点实验室;同济大学桥梁工程系 东京工业大学综合理工学研究科
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2013-07-29(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)