动波浪壁圆柱绕流三维数值模拟

作者：刘家欢; 王志东; 凌宏杰; 吴娜; 王海星

来源：海洋工程, 2015, 33(01): 107-113.

DOI：10.16483/j.issn.1005-9865.2015.01.013

• 数值模拟
• 动波浪壁圆柱
• 卡门涡街
• 波动减阻
• 圆柱浇流
• 涡激振动

利用计算流体力学软件Fluent开展了三维动波浪壁圆柱绕流的数值模拟,建立了三维运动波浪壁圆柱模型,通过C语言自编程序实现波浪壁面的运动控制,并保证壁面变形时网格的高质量。在来流速度u=0.125 m/s、雷诺数Re=12 500的情况下,开展了动波浪壁波动速度w=0、0.062 5、0.125、0.187 5 m/s四个工况的计算分析,并比较了不同波动速度对流场结构、升力、阻力特性的影响。结果表明:动波浪壁圆柱能有效抑制流动的分离,消除交替脱落的尾涡,从而消除周期振荡的升力;在消除卡门涡街的同时,圆柱后驻点处的涡量值随波动速度增加而增加,其原因在于波形移动加大了壁面流体的速度,从而减小了圆柱前后的压力差,减小了阻力;随着波动速度的增大,平均阻力系数呈明显下降趋势,当波动速度为来流速度的1.5倍时,平均阻力系数相对于光滑圆柱下降了53.76%。

• 出版日期2015
• 单位江苏科技大学