超临界雷诺数下旋转圆柱绕流的数值模拟

【作者】 程友良； 赵洪嵩； 汪辉；

【机构】 华北电力大学能源动力与机械工程学院动力工程系；

【摘要】 在一定雷诺数下,流体流过圆柱会产生卡门涡街,导致圆柱产生周期性振动。涡激振动会对物体造成疲劳损害,严重时会导致结构破坏。在低雷诺数、亚临界雷诺数条件下,圆柱旋转对漩涡脱落有抑制作用,而在超临界雷诺数下的旋转圆柱绕流还有待研究。基于FLUENT软件使用大涡模拟(LES)方法,模拟了旋转圆柱的绕流特性。通过与亚临界雷诺数下的静止和旋转的圆柱绕流结果以及相关文献结果进行比较,验证了计算结果的准确性。然后对超临界雷诺数Re为3.5×10~6的不同比转速α的圆柱进行三维数值模拟,并分析其升阻力特性、斯特罗哈数St。结果表明,在超临界雷诺数条件下,旋转圆柱对卡门涡街的发展有抑制作用。所得结论,对旋转圆柱绕流研究有一定指导意义。更多还原