第45卷第3期2023年6月海洋湖沼通报TransactionsofOceanologyandLimnologyVol.45№3Jun.,2023平行双涡脱落形态下并列倒角柱体水动力特性分析于定勇,赵一,康骁(中国海洋大学工程学院,山东青岛266100)摘要:为研究尾流为平行双涡脱落形态下并列不同倒角柱体的绕流水动力特性,本文使用Fluent软件,采用大涡模拟方法模拟了雷诺数Re=3900、3种间距比、5种不同倒角情况下并列柱体的三维流场。验证了模型的有效性,分析了平行双涡脱落形态下柱体后方瞬时流场、时均流场、水动力参数的变化情况。分析结果表明:随着倒角半径R+的增大,并列柱体剪切层稳定性逐渐增强;R+=0.1时柱体后流体在X方向和Y方向速度波动范围和波动强度最大;R+=0.4时柱体所受平均阻力系数、升力系数均方根最小。本文研究结果可为相关工程设计中根据不同影响因素选取合适的倒角半径提供参考。关键词:倒角半径;绕流;并列布置;水动力参数;平行双涡脱落中图分类号:TV143文献标志码:A文章编号:1003-6482(2023)03-007-10DOI:10.13984/j.cnki.cn37-1141.2023.03.002引言绕流是指流体绕过置于流体中的物体或是物体在流体中移动的过程,是生活中一种常见的物理现象。多柱体绕流作为钝体绕流普遍存在于工程领域中,如海洋工程中的输油管道、高桩码头、海洋平台中的立柱、海底管线都存在绕流现象。并列式柱体结构在海洋工程中已经有了广泛的应用。Zdravkovich[1]通过对并列双圆柱尾流形态的研究,发现间距比L/D对尾流形态有很大的影响:当L/D≤1.1~1.2时,尾流为单一涡脱落形态(singlebluffbody);当1.22~2.2时,尾流为平行双涡脱落形态(symmetricflow)。Sumner[2]对不同尾流形态下的并列双圆柱进行数值模拟,发现当尾流形态为平行双涡脱落时并列圆柱后方出现两列宽度相近的平行涡街,但此时两柱间仍存在相互作用。Bearman等[3]在雷诺数Re=2.5×104下对并列圆柱进行风洞试验时发现,当柱体间隙为0.1到1个直径之间时(1.1
