绕旋转圆柱流动涡尾流结构和临界状态特性

基于区域分解, 有限差分法和涡法杂交的数值方法, 结合高阶隐式差分格式, 和以修正的不完全LU分解为预处理器的共轭梯度法作求解器. 研究了雷诺数Re＝1000, 旋转速度比α∈(0.5,3.25)范围内, 绕旋转圆柱从突然起动到充分发展, 长时间内尾流旋涡结构和阻力, 升力系数的变化规律. 计算所得流动图案与实验流场显示符合很好, 数值试验证实了临界状态的存在

海底边界对水下管线的水动力影响

本文叙述了在定常流中,用平板模拟海底平面边界,在雷诺数R_e为4.0×10~3～1.5×10~5范围内,测量了孤立圆柱和离平板不同距离上的单柱的阻力(C_D)、升力(C_L)、上抬力(C_(LO))等水动力系数和响应频率f。研究了管道距平板边界的相对间距H/D(H为圆柱与平板之间的间距;D为圆柱直径)对水动力特性的影响

展向特征长度对圆柱尾迹转捩特征的影响

The transition features of the wake behind a uniform circular cylinder at Re = 200, which is just beyond the critical Reynolds number of 3-D transition, are investigated in detail by direct numerical simulations of 3-D incompressible Navier-Stokes equations. The spanwise characteris-tic length determines the transition features and global properties of the wake

MILU-CG方法和绕旋转圆柱流动的数值研究

本文采用以修正的不完全ＬＵ分解作预处理器的共轭梯度法（ＭＩＬＵ＿ＣＧ），结合高阶隐式差分格式，改进了作者（１９９２）提出的基于区域分解、有限差分法与涡法杂交的数值方法（ＨＤＶ）·系统地研究了雷诺数Ｒｅ＝１０００，２００，旋转速度比α∈（０５，３２５）范围内，绕旋转圆柱从突然起动到充分发展，长时间内尾流旋涡结构和阻力、升力系数的变化规律·计算所得流线与实验流场显示相比，完全吻合·首次揭示了临界状态时的旋涡结构特性，并指出最佳升阻比就在该状态附近得

圆柱振荡绕流中涡旋运动模式(pattern)的数值模拟

提出并发展的一种基于区域分解思想,综合了解 N—S方程的有限差分法及涡法各自优点的新数值方法,计算了各种 Keulegan-Carpenter 数下(Kc=2～24)振荡流绕圆柱的流动。系统地研究了振荡流中涡旋运动模式随 Kc 数变化的规律,模拟了不对称区、单对涡区(或模向区)、双对涡区(或对角区)和三对涡区四种不同的涡旋运动模式。将计算所得的阻力系数 C_D、惯性系数 C_M与国外近期发表的计算结果进行了比较

圆柱绕流旋涡运动及离散涡方法

圆柱绕流问题最早是Stokes于1901年开始研究的。最近15年来,以圆柱非定常分离流为代表的非流线型物体绕流及伴随的旋涡运动受到很大重视。这主要是因为它与近代海洋工程、航空工程及工业空气动力学中不少急待解决的流体力学问题有关。例如,海洋平台桩柱、导管等所受的波浪力分析中,当结构物特征尺寸与波浪的波长相比较小(且K-C数在5—30范围内)时,柱后的旋涡脱落及它所诱导的力(引起构件的振动)是主要应考虑的问题,要给出正确的预计。导弹无侧滑大攻角飞行时背风面分离涡面的不对称运动产生不希望有的偏航力,分析其产生的机理,预计其大小并设法抑制这种力十分重要。此外还有气动噪声及高耸建筑物的风振问题等等。这些复杂问题的解决常常要以低速高雷诺数圆柱非定常分离流研究为基础

Numerical study of bluff body flow structures

Our recent progress in numerical studies of bluff body flow structures and a new method for the numerical analysis of near wake flow field for high Reynolds number flow are introduced. The paper consists of three parts. In part one, the evolution of wake vortex structure and variation of forces on a flat plate in harmonic oscillatory flows and in in-line steady-harmonic combined flows are presented by an improved discrete vortex method, as the Keulegan-Carpenter number (KC) varies from 2 to 40 and ratios of U-m to U-0 are of O(10(-1)), O(10) and O(10), respectively. In part 2, a domain decomposition hybrid method, combining the finite-difference and vortex methods for numerical simulation of unsteady viscous separated flow around a bluff body, is introduced. By the new method, some high resolution numerical visualization on near wake evolution behind a circular cylinder at Re = 10(2), 10(3) and 3 x 10(3) are shown. In part 3, the mechanism and the dynamic process for the three-dimensional evolution of the Karman vortex and vortex filaments in braid regions as well as the early features of turbulent structure in the wake behind a circular cylinder are presented numerically by the vortex dynamics method

圆柱尾流中的二次分离及环量衰减问题

在圆柱绕流的非定常流动中,相应于旋涡的周期性脱落柱后的二次分离是周期性间断发生。二次涡的影响不能忽略。但对长时间流动的模拟还必须考虑尾涡的环量衰减。模拟Bluff Body流动有效的离散涡模型应包括二次分离及尾涡衰减两种机因。本文数值计算结果证明了上述结论

柱后旋涡运动离散涡方法数值模拟中的几个问题

本文简短评述用离散涡方法对圆柱绕流非定常旋涡运动进行数值模拟中的四个问题,即离散方法及涡面稳定性;边界层分离及新生涡位置;二次涡问题;尾迹涡中的环量减少问题等。文中还提出了尚需深入研究的课题