低雷诺数下圆杆正方形塔架的阻力系数研究

作者：刘慕广; 管文夏; 杜睿; 余先锋; 谢壮宁

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(11): 72-78.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023126

• 圆杆正方形塔架
• 阻力系数
• 低雷诺数
• 风洞试验
• 数值模拟

通过节段模型风洞试验，研究雷诺数Re=307～906时圆杆正方形塔架的阻力系数，分析密实比、湍流度及风速等因素的影响.在试验研究的基础上，对比3种雷诺平均模型在圆杆正方形塔架气动力CFD数值模拟中的适用性，分析Re=300～2.5×10～4时阻力系数变化规律及影响因素.试验结果表明：圆杆正方形塔架的平均阻力系数在45°风向角时最大，0°和90°最小，并随密实比和风速的增大而减小，随湍流度的增大而增大；脉动阻力系数受密实比和风向角的影响不大，但随风速和湍流度的增大而增大. CFD数值结果显示：SST k-ω湍流模型在Re≤2.5×104时更适用于计算圆杆正方形塔架的平均阻力系数；随雷诺数的增大，塔架平均阻力系数在Re=300～585时急剧减小，Re=585～1 090时减小趋势少许放缓，Re=1 090～2.5×104时基本保持不变；完全处于上游杆件尾流区的下游杆件阻力系数相比于上游杆件减小50%左右.

• 单位
  华南理工大学