振荡流下带圆角单柱体绕流特性数值研究

为研究带圆角柱体在非均匀流场中的水动力特性,基于流体动力学计算软件Fluent,运用层流模型对振荡流(Re=160,KC=7)下带圆角单柱体的绕流问题进行二维数值模拟研究,分析来流攻角和圆角半径两个参数对柱体尾涡结构和流体力系数的影响,并揭示其流体运动机理。研究发现:来流攻角和圆角半径的变化均会对柱体结构的流场特性和流场力系数影响显著;同时,不同来流攻角下,圆角半径的影响程度会发生改变。当α=0°与R⁺≤0.2时,升力系数时程曲线呈现拍频现象,且其FFT谱会存在主次频;此外,当来流攻角增大时,升力系数的脉动性会增强。当α≤22.5°时,惯性力系数起主导作用,而当α>22.5°时,拖曳力系数起主导作用。