雷诺数22000的孤立方柱绕流的大涡模拟

摘要

方柱绕流是典型的钝体绕流问题,蕴含了丰富的流体力学现象,但对它的准确预测也面临着很大挑战.采用自主发展的高效高精度大涡模拟算法,对来流马赫数Ma=0.3、雷诺数ReD=22000的绕孤立方柱流动进行了大涡模拟,亚格子模型使用动力涡粘模型.对计算结果的分析表明,大涡模拟所得的平均流场及雷诺应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果的可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了分析,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成卡门涡街的全过程,为更为细致的流动机理研究奠定了基础.