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小雷诺数下带翼旋转圆柱绕流的数值模拟
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摘要：圆柱的旋转对圆柱绕流具有非常重要的影响,能大幅改变其尾流与升阻力特性,在工程中有大量相关的应用。在旋转炮弹等具体应用中,圆柱表面会局部具有凸出的翼型。翼型结构对旋转圆柱绕流的影响目前还并未被充分理解。本文基于此开展数值研究,数值模拟过程中使用滑移界面、动网格等方法对带翼旋转圆柱绕流进行2D数值计算。首先,对雷诺数Re=100、α=1(α=rω/υ)时的旋转圆柱绕流的流动进行计算,并与参考文献结果进行比较,验证计算的可靠性。此后分析了对翼圆柱在不同翼长半径比γ(γ=l/r),不同旋转速度对流动的影响。计算结果显示:在一定的旋转速度下,带翼圆柱会抑制漩涡的脱落;在带翼圆柱周围的流场中出现周期性的涡的分裂与合并;平均升力系数和波动幅值随着γ的增加而增加,阻力系数出现负值。 关键词： 圆柱绕流;数值模拟;带翼旋转圆柱;滑移边界; 会议名称： 中国力学大会（CCTAM 2019） 会议时间： 2019-08-25 会议地点： 中国浙江杭州 专辑： 基础科学;工程科技Ⅱ辑 专题： 力学;武器工业与军事技术 分类号： O357.5;TJ761.12 |
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