圆柱绕流的二维数值模拟和尾迹分析

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圆柱绕流的二维数值模拟和尾迹分析
陈静涛
（丹纳赫工业仪器技术研发有限公司，上海２００３３５）
摘要：为指导机械设计中参数和布局的选择，研究固定在水流中的圆柱结构件的受力情况和流场
分布．利用ＦＬＵＥＮＴ中的三种湍流模型对雷诺数为３９００的圆柱绕流进行二维数值模拟并进行对
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Ｍｏｄｅｌ，ＲＳＭ）均能在此雷诺数下得出接近实验结果的流场，Ｒ源自文库ＳＭ模型使用ＰＯＷＥＲＬＡＷ离散格式
的结果优于ＱＵＩＣＫ格式．与三维模拟的对比表明二维模拟适合在设计初期的快速估算，能够快速
得到合适精度的模拟结果．关键词：流体；湍流模型；尾迹；速度分布；涡量；亚临界区中图分类号：０３５１．２文献标志码：Ａ
＾１ＪＪｎｕｎｅｒｉ ● ｃａｌｌｓ１ ■ ｍｕｌ ● ａｔ－ ● ｌ０ｎａｎｃ１１ｗａｋｅ ■ ａｎａｌ１ＶＳｌ ● Ｓ０ｎ
第２２卷第６期
２０１３年ｌ２月
计算机辅助工程
ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．２２Ｎｏ．６Ｄｅｅ．２０１３
工程数值仿真与ＣＡＥ算法
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ。ｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＣＡＥＡｌｇｏｒｉｔｈｍ５￣－ｇ－：１００６－０８７１（２０１３）０６－０００１－０６
比，得到升力因数、阻力因数、分离角、斯特劳哈尔数和涡街尺寸等参数的模拟结果，与参考文献中的实验结果对比验证二维模拟的预测精度．ＲＫＥ（Ｒｅａｌｉｚａｂｌｅｋ－ｅ）和雷诺应力模型（ＲｅｙｎｏｌｄｓＳｔｒｅｓｓ