【摘 要】
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街区峡谷内的涡旋流场是非常普遍且重要的流动现象,对于街道的环境有十分重要的影响.我们可以通过对圆柱绕流流场的数值计算去模拟街区峡谷内的涡旋流场.不仅如此,在流体机械
【出 处】
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哈尔滨工业大学(深圳) 哈尔滨工业大学
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街区峡谷内的涡旋流场是非常普遍且重要的流动现象,对于街道的环境有十分重要的影响.我们可以通过对圆柱绕流流场的数值计算去模拟街区峡谷内的涡旋流场.不仅如此,在流体机械工程领域中,圆柱的绕流是一个很重要的流体现象,比如海洋平台、海底电缆、烟囱、热交换管等都存在圆柱绕流的现象.但人们对圆柱系统中流体相互作用的了解仍然是不够的.本文运用格子博斯曼方法(LBM),对绕串列放置的双圆柱的二维不可压缩流动进行了数值计算.详细地研究了两圆柱不同间距对圆柱间流体的相互作用和尾流特征的影响,以及在圆柱尾迹中下游圆柱对热量传递的影响.计算均在雷诺数Re=150的条件下进行,此时的流场是层流且为二维.本文数值模拟了三种不同圆心距的情况L/d=1.5,2.5,4.0(L为两圆柱中心间的距离,d为圆柱的直径),这三种圆心距分别对应三种典型的流场形式.本文还研究了热量的传递,上游圆柱被加热到比较低的温度,并且计算了x/d=10,20的两个截面的动力学和热量传输等特性.计算结果表明:对该绕流问题,Strouhal数、涡的强度和下游圆柱涡的演化等流动特征在很大程度上取决于L/d的大小.同时,热量的流动也和L/d的大小有着很紧密的关系.
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