错列不等直径双圆柱绕流特性数值研究

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为研究低亚临界雷诺数Re情况下错列角度θ对不等直径双柱体绕流特性的影响,利用Fluent软件模拟了Re为3 900、间距比G/D为2.0、直径比D/d为0.5、θ=0°180°之间9种角度的绕流过程,得到了流场涡量图、斯特鲁哈数St1和St2、平均阻力系数Cd1和Cd2以及平均升力系数Cl1和Cl2。研究结果表明,随着θ的从小到大,St1先增大后减小,且在θ=30°和180°时有两个值,St2在θ=120°150°时明显小于其它角度;Cd1和Cd2的整体趋势都是先增大后减小,Cl1在θ=150°时取得极大值,Cl2在θ=30°时取得极小值。θ=0°时,两柱后方有单一涡脱落形态;θ=30°时,小柱后方有稳定漩涡脱落产生,大柱后方涡脱落受到干扰,且大柱有两个涡脱落频率;θ=45°90°时,在间隙流的作用下,两柱后方均有漩涡脱落,尾流中有两列涡街;θ=120°180°时,大柱后有稳定漩涡脱落,小柱涡脱落受到抑制。研究结果可为相关海洋工程设计提供参考。
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