不同流道宽度下流体掠过方柱的旋涡脱落特性数值模拟

摘要

方柱结构的旋涡脱落特性一直是学术研究的热点.流体掠过方柱体时在方柱后产生的旋涡脱落有可能引发方柱的流致振动.文章使用BELIEF程序,通过模拟在不同流道宽度条件下流体掠过方柱的旋涡脱落情况,研究流道宽度对流体掠过方柱的旋涡脱落特性的影响.结果表明:流体旋涡脱落斯特鲁哈数(St)随着流道变窄而增大;当流道宽度(H)远大于方柱迎流面特征尺寸(方柱横截面边长w)时,St随流道宽度变窄变化缓慢,流道宽度的变化对旋涡脱落特性的影响很小;随着流道宽度继续变窄,流道宽度对流体旋涡脱落特性的影响逐渐增大.当流道宽度与方柱特征尺寸之比B(H/w)减小至一定值时,旋涡脱落频率随流道变窄而急剧增大.