单、双类圆柱型杆件绕流的大涡模拟研究

论文摘要

通过建立不同拔模角的渐变截面正圆柱型、斜体圆柱型杆件以及阶梯圆柱杆件模型,包括单杆件与双杆件,采用大涡模拟的数值方法,采取涡粘性亚格子Smagorinsky模型封闭方程,对高雷诺数下类圆柱型杆件的绕流流动进行研究。在增加横向速度的条件下,分析了各类杆件模型气动载荷的时域、频域特性,得到了阻力系数、升力系数、周向压力系数的分布规律;分析了尾流漩涡的变化规律,以及由于涡的交替脱落导致的杆件壁面压力的变化。计算结果表明单杆件模型中当拔模角增大时阻力系数的幅值在时间周期上延后出现且幅值减小;双杆件模型中则是拔模角为3°的工况,但斜体放置时拔模角为1°主频最大,同时存在低频的峰值。周期内涡旋脱落产生一个周期升力变化的同时,产生1.5个周期的阻力变化。在气动载荷中升力系数受复杂工况的影响最大,阶梯圆柱型杆件的气动力稳定性较好。拔模角及横向风速影响杆件尾流的分布规律,使得涡的脱落点沿倾角及横向风速的下游方向偏移。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵萌,刘晓禹,贾彦,王益鹤

关键词: 类圆柱型杆件,大涡模拟,非定常绕流场,气动载荷

来源: 机械设计与制造 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,北京城建亚泰建设集团有限公司

基金: 内蒙古自治区自然科学基金(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(ZD201706)

分类号: O357.5

DOI: 10.19356/j.cnki.1001-3997.2019.11.033

页码: 126-132

总页数: 7

文件大小: 2502K

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