低雷诺数60°交叉双圆柱直接数值模拟研究

作者：张嶔; 王杰; 梁丙臣; 杨青青; 唐也婷

来源：水动力学研究与进展A辑, 2022, 37(01): 35-41.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2022.01.005

• 60°交叉双圆柱
• OpenFOAM
• 直接数值模拟
• 间隙比
• 尾流流态
• 水动力学参数

交叉双圆柱在工程应用中较为广泛。为了解决交叉双圆柱绕流问题，该文应用Open FOAM开源代码对Re=200，不同间隙比G（间隙/直径，G=0.5,1,2和4）条件下60°交叉双圆柱流场进行了直接数值模拟(DNS)研究，得到了两圆柱的时均阻力系数，斯特劳哈尔数(St)以及间隙附近的流线图、涡量图和Ω涡识别图。研究表明，随着间隙比的增大，两圆柱的整体时均阻力系数值与St值的变化规律相反，时均阻力系数值先减小后增大，St值先增大后减小；分析了两圆柱在间隙附近的局部流态：尾涡(TV,G=0.5和1)，项链涡(NV,G=2)和间隙中的涡脱落(SG,G=4)；分析了上游圆柱远离间隙处的尾流流态，分别为K流态(G=0.5,1和2)及P流态(G=4)，发现G=0.5,1和2时，下游圆柱尾流中存在大量不规则弱涡，G=4时，下游圆柱尾流强涡结构较明显，弱涡减少。

• 单位
  中国海洋大学