| 基于LES的圆柱尾流漩涡特性分析 |
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| 引用本文： | 槐文信,柳梦阳,杨中华.基于LES的圆柱尾流漩涡特性分析[J].华中科技大学学报(自然科学版),2018(5). |
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| 作者姓名： | 槐文信 柳梦阳 杨中华 |
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| 作者单位： | 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 为研究大涡模拟(LES)方法在圆柱绕流和模拟大尺度和小尺度波动的适用性,采用Smagorinsky-Lilly模型对亚临界区7种雷诺数(Re)情况的圆柱绕流进行数值模拟,计算出其阻力系数(Cd)和Strouhal数(St),并针对Re=3 900情况进行深入分析,给出其漩涡脱落的过程和速度的功率谱曲线.研究结果表明:计算所得Cd和St均与以往实验值符合较好,能较好模拟圆柱绕流尾涡周期性脱落过程;采用LES方法不仅能精准地捕捉到圆柱绕流漩涡脱落的无量纲频率0.215,而且能有效反映出圆柱下游回流区长度在大时间尺度上的周期性变化所对应的频率0.006 15,这与实验值和直接模拟(DNS)所得频率相符合;对于小尺度的Kelvin-Helmholtz不稳定性,虽能捕捉到波动,其频率为0.641,但与直接模拟结果和实验所得公式的预测结果有一定的差值.
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