高雷诺数下有限长圆柱绕流端面效应的研究

摘要：

本文建立有限长圆柱模型,采用大涡模拟的计算方法,通过滤波函数过滤小尺度漩涡,采取涡粘性亚格子Smagorinsky模型封闭方程,对高雷诺数下有限长圆柱绕流进行研究.讨论了长径比为45～100时有限长圆柱绕流阻力系数的变化规律,分析了在端面效应影响下阻力特性以及速度场的分布规律,得到了描述端面效应影响范围的综合公式.结果表明,在高Re下圆柱阻力系数Cd随L/D的增加而增大,L/D越大时越早进入阻力系数危机区域;受到端面效应的影响,有限长圆柱绕流在速度场中沿轴向有明显差异产生,高流速区随雷诺数的增加而减小并向后偏移;圆柱上下端附近受到端面效应的影响,阻力系数与平均阻力系数的差值在12.1％至26.3％,以端面效应率Δh表征其影响范围,Δh随着雷诺数增大而减小.

关键词：有限长圆柱、绕流场、大涡模拟、高雷诺数、端面效应

所属期刊栏目：38

分类号：O175.2(数学分析)

资助基金：内蒙古自治区自然科学基金"联合基金"项目2018LH01011;内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目NJZY17105;内蒙古工业大学科学研究项目"重点项目"ZD201706

在线出版日期：2019-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：362-369