不同攻角下2:1矩形截面棱柱绕流的大涡模拟研究

作者：王玮; 曹曙阳^*

来源：力学季刊, 2021, 42(02): 304-316.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2021.02.010

• 矩形柱绕流
• 大涡模拟
• OpenFOAM
• 攻角

本文研究了高雷诺数下(Re=24000),宽高比为2:1的矩形截面棱柱在不同风攻角下的绕流问题.基于大涡模拟理论和Smagorinsky亚格子应力模型,运用开源CFD软件OpenFOAM对Navier-Stokes控制方程进行求解,对均匀来流作用下的矩形截面棱柱绕流问题进行了三维数值模拟.通过对平均分量、脉动分量的比较,验证了数值模拟结果的准确性与可靠性,并给出了阻力系数、升力系数、斯特罗哈数随攻角的变化规律以及平均流场和湍流流场的流场特征.基于本文研究结果,通过开源CFD可视化软件ParaView给出了不同攻角下的流型变化,结合平均压力系数的分布,详细解释了不同流型的特征,这些结果验证了基于风洞实验所提出的假设流型,相关结论可为结构风工程设计提供参考依据.本文所采用的软件均为开源软件,其开源特性具有良好的科研价值.

• 单位
  同济大学; 土木工程防灾国家重点实验室; 土木工程学院