带自由液面有限长圆柱绕流数值模拟

作者：陈松涛; 赵伟文; 万德成^*; 高洋洋

来源：中国舰船研究, 2022, 17(01): 91-98.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02274

• 自由液面
• 有限长圆柱
• 延时分离涡模拟
• 分段线性界面重构

[目的]为了探究自由液面及自由端对典型钝体绕流问题的影响，对带自由液面的有限长圆柱绕流进行研究。[方法]基于延时分离涡模拟（DDES）技术和分段线性界面重构（PLIC）方法，利用自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器开展数值模拟。[结果]结果显示，自由液面和自由端的存在增大了局部位置的升、阻力，推迟了圆柱表面流动分离的发生；相较于深吃水位置，自由液面附近流向的速度“恢复”延缓，横向的速度呈向外运动的趋势；自由液面的变形产生了大量细碎的漩涡，自由端的卷拧状漩涡在一定程度上抑制了卡门涡街的发展。[结论]研究表明，目前采用的数值方法能够准确捕捉复杂流场，同时，自由液面和自由端的存在将显著改变流场沿吃水方向的分布。

• 单位
  建筑工程学院; 浙江大学; 上海交通大学