周期性变形圆柱绕流特征的数值分析

摘要

应用有限体积法求解不可压缩二维N-S方程,对在均匀来流中圆柱-椭圆柱周期性变形运动进行了数值模拟.对于两种典型状态,即雷诺数为40和100,本文描述了圆柱变形运动所引发的非定常流动随时间变化的过程,揭示了变形过程中柱体附近流场的变化主要取决于由壁面压力梯度和壁面的切向运动加速度所产生的壁面涡量流,分析了不同变形频率和不同变形量对升力和阻力、旋涡形成及其运动的影响,并发现了频率锁定现象.