矩形柱体气动性能的流场机理研究

作者：杜晓庆; 林伟群; 代钦

来源：西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2019, 51(01): 51-58.

DOI：10.15986/j.1006-7930.2019.01.009

• 矩形柱绕流
• 数值模拟
• 气动性能
• 流场结构
• 分离泡
• 二次涡

矩形截面结构在土木工程中有广泛的应用,其气动性能的流场机理有待进一步澄清.采用k-ω SST湍流模型,对宽厚比B/D=1～4的矩形柱绕流进行了数值模拟研究,得到了矩形柱气动性能随宽厚比的变化情况,给出了不同宽厚比矩形柱的流场结构,探究了流场结构、表面风压和气动力之间的内在关系.研究表明:宽厚比B/D=1和2矩形柱的分离剪切层不会发生再附现象,但在B/D=2矩形柱的近尾流中会形成独特的二次涡,二次涡的出现会延缓旋涡脱落速度,造成Strouhal数降低;B/D=3和4矩形柱的分离剪切层会发生再附,在侧面形成分离泡,并导致尾流宽度变窄和平均阻力系数下降,在矩形柱侧面后角附近会出现负压逐渐减弱的压力恢复区.

• 单位
  上海市应用数学和力学研究所; 上海大学