低Re数圆柱绕流的场协同分析

摘要

圆柱绕流的流动和换热特性一直是流体力学和传热界众多理论分析、实验研究及数值模拟的对象.虽然圆柱绕流的边界条件比较简单,但是在不同的Re数范围内,圆柱绕流有完全不同的流动形态,其流动现象非常复杂.本文对Re=4.0的圆柱绕流进行数值计算.然后从场协同理论的角度出发,重新审视局部Nu数的表达式中各个源项的大小关系.结果表明:对流项是影响局部Nu数大小的主要因素.在局部Nu数最大的前驻点附近的区域,对流项的值基本上决策于径向对流项分量的值.而流体流向圆柱面的径向速度分量的大小,则决定了径向对流项分量的值.因此,流体流向圆柱面的径向速度分量的大小,是决定局部Nu数大小的主要原因.