低雷诺数下自转圆盘绕流数值模拟研究

作者：欧阳丹雪; 赵亚坤; 田新亮

来源：水动力学研究与进展A辑, 2022, 37(02): 206-212.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2022.02.008

• 圆盘
• 旋转
• 尾流转捩
• 直接数值模拟

该文采用直接数值模拟方法探究绕中心轴旋转(自转)的圆盘尾流特性。将直径-厚度比为50的圆盘置于均匀来流中，绕流雷诺数Res(Res=U∞D/ν，来流速度为U∞，圆盘直径为D，流体的运动黏性系数为ν)为175，旋转雷诺数Rer(Rer=ωD2/2ν，圆盘自转角速度为ω)为0≤Rer≤250。研究自转对圆盘尾涡形态、力系数和泄涡频率等流场特性的影响。研究结果显示，圆盘垂直固定于来流放置时，尾流表现为准周期平面对称态；圆盘开始自转后，尾流的平面对称性消失，呈现准周期旋转泄涡态；随着自转角速度增加，盘后尾流进一步发展成稳定螺旋态。根据尾流特性的变化得到，在一定程度上圆盘的自转可以稳定盘后的流场。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学