| 雷诺数为3 900时三维圆柱绕流的大涡模拟 |
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| 引用本文： | 端木玉,万德成.雷诺数为3 900时三维圆柱绕流的大涡模拟[J].海洋工程,2016,34(6):11-20. |
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| 作者姓名： | 端木玉 万德成 |
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| 作者单位： | 1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240; 2. 江苏海事职业技术学院，南京 212003;上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院 海洋工程国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51379125，51490675，11432009，51411130131）；长江学者奖励计划(2014099)；上海高校特聘教授（东方学者）岗位跟踪计划(2013022)；工信部高技术船舶数值水池创新专项课题(2016 23/09) |
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| 摘 要： | 自从人们对层流的圆柱绕流现象有了系列研究及清楚的认识后,人们逐渐把目光投向湍流的圆柱绕流,但相关研究主要关注于模拟湍流方法的数值格式和精度问题,而忽略了对高雷诺下圆柱绕流流场本身的认识及规律的总结。基于开源代码Open FOAM的大涡模拟方法以连续方程和Navier-Stokes方程为控制方程,选用Smargorinsky模式为亚格子应力模型,采用有限体积法和一次预测两次修正的PISO算法,对Re=3 900时三维圆柱绕流问题进行了数值模拟研究,并着重分析了其尾流特征和性质。数值计算结果表明:大涡模拟方法可以模拟出细致的流场结构,该雷诺数下的圆柱绕流具有很强的三维及湍流效应,在圆柱后方约一倍直径的范围内存在回流区域,在靠近圆柱壁面的尾流区域的速度剖面呈"U"型,远离壁面的速度剖面呈"V"型。瞬时速度剖面始终围绕着时均速度的周围脉动,且距离圆柱越远瞬时速度场的脉动范围越大。
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| 关 键 词： | 大涡模拟 圆柱绕流 OpenFOAM 尾流分析 |
Large-eddy simulation of the flow past a cylinder with Re=3 900 |
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| DUAN Muyu and WAN Decheng.Large-eddy simulation of the flow past a cylinder with Re=3 900[J].Ocean Engineering,2016,34(6):11-20. |
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| Authors: | DUAN Muyu and WAN Decheng |
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| Institution: | 1.School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240, China; 2. Jiangsu Maritime Institute, Nanjing 212003, China;State Key Laboratory of Ocean Engineering, School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Collaborative Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploration, Shanghai 200240, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | large-eddy simulation flow past a cylinder OpenFOAM wake analysis |
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