子母管缆三维绕流流场数值模拟研究

作者：杨思三; 高洋洋; 周培源; 郇彩云

来源：水动力学研究与进展A辑, 2023, 38(04): 565-577.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2023.04.009

• 子母管
• 间距比
• 来流角
• 时均流场
• 升阻力系数
• 时均压力

该文基于计算流体力学开源代码OpenFOAM，开展了不同来流角(0°≤α≤180°)、直径比(0.05≤d/D≤0.3)和间距比(0.05≤G/D≤0.3)工况下，子母管绕流流场的三维数值模拟，研究了小间距下，子母管的瞬时和时均流场特征、时均流线拓扑、升阻力系数和时均压力系数变化规律。研究结果表明：当子母管间距较小(0.05≤G/D≤0.3)时，母管的升阻力系数均值变化不大。当来流角α=90°时，母管后方存在较长的回流区，剪切层相互作用及涡旋融合作用随间距减小逐渐增强，子管受到较大的升阻力，不同展向高度的旋涡脱落存在一定的相位差异；间隙流会对子母管时均压力分布产生较大影响，随直径比和间距比的减小，时均压力分布波动增大。当α=0°和α=180°时，直径比与间距比的变化主要影响旋涡强度大小，且当直径比和间隙比小于0.1时，子母管结构可视为单一钝体结构。

• 单位
  浙江大学; 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司