串列方形構筑物群繞流及其干擾效應的數(shù)值模擬.pdf

1、多鈍體構筑物群體互擾現(xiàn)象在實際工程中經常遇到。當多個鈍體以串列、并列、交錯或其他方式排列時，即使雷諾數(shù)相同，它們的動力力學特性也存在明顯差異。
　　本文詳細闡述二階CBS（characteristic-based split）流體有限元方法，給出計算格式，并運用此方法對雷諾數(shù)100不同間距比下（兩方形構筑物中心距離與構筑物寬度之比）（從1.25到11.0）兩串列方形構筑物繞流流場進行數(shù)值模擬研究，旨在研究間距比對其流場特性的影響并

2、找出臨界間距比。當間距比2.0≤s≤4.0時，上游構筑物后產生由對稱停駐渦對形成的回流區(qū)。當s>4.0時，該回流區(qū)破裂，兩構筑物間隙處逐漸產生渦脫落。當間距比3.0≤s≤3.5時，流場為定常流場。兩構筑物各項力學參數(shù)均在間距比4.5和4.75之間跳躍。可以認定，臨界間距比位于4.5和4.75之間。根據(jù)間距比和流場干擾模式，雷諾數(shù)100時兩串列方形構筑物流場的干擾區(qū)域可區(qū)分為：鄰近干擾區(qū)域（s≤4.5）、臨界干擾區(qū)域（4.5

3、）以及尾流干擾區(qū)域（s≥4.75）。
　　對不同間距比下（從1.5到15.0）串列多方形構筑物流場進行數(shù)值模擬研究。當間距比s≤3.0時，流場為定常流場。隨著間距比的增大，在最下游構筑物后的渦街中的渦中心發(fā)生側向位移，逐漸偏離水平中心線。當間距比很大時，其尾流區(qū)顯現(xiàn)混沌特性，不再出現(xiàn)平行的2S渦街。各構筑物的力學參數(shù)均會在某些間距比區(qū)間內驟升或驟降。由于受到前一構筑物尾流的影響，后一構筑物周圍流場特性更為復雜。各相鄰構筑物間的斯托