柱体绕流是工程应用和实际生活中,普遍存在的现象,本质是流体与固体相互作用与力的耦合,由于其中蕴含着许多复杂而深刻的物理机制,因此得到了科学界的普遍重视,并开展了广泛的研究。柱体绕流的重要研究方向之一,是通过多种因素影响柱体的振动,以达到促进流体混合,并改善换热性能的效果,具有十分重要的学术价值与实用意义,可以为强化换热领域提供新的研究思路。本文利用数值方法,对脉动流条件下椭圆柱绕流过程,脉动流条件下圆柱涡激振动过程,电磁力对圆柱绕流的主动控制过程,进行了研究,分析了其流场特性、频谱特性、传热特性等,得出以下结论:(1)对于脉动流条件下的椭圆柱绕流,轴长比、脉动振幅改变,椭圆柱尾涡的分布规律改变;椭圆的轴长比增加,旋涡脱落速度降低,椭圆柱振动增强;低雷诺数条件下,脉动流椭圆柱绕流流场中的换热,以稳定的对流传热为主;轴长比增加,椭圆柱壁面局部最大换热能力下降,整体换热性能增强。(2)对于脉动流条件下的圆柱涡激振动,脉动流条件使圆柱的振动模式改变,旋涡脱落加快,圆柱振动增强,壁面传热能力提高;脉动频率增大,旋涡脱落频率加快,但对频谱特性与传热特性影响较小;脉动振幅增大,圆柱振动增强,圆柱壁面传热能力增强,但对旋涡脱落频率影响较小;约化速度提高,旋涡脱落加快,圆柱振动增强,圆柱壁面传热能力提高。(3)对于逆流向电磁力作用下的圆柱绕流,电磁力主要集中于圆柱周围,由圆柱表面沿半径方向呈指数衰减,磁感应强度具有相似的衰减规律;电磁作用参数增强,旋涡脱落速度加快,圆柱的振动增强,壁面换热能力提高,电磁作用参数足够大时,流场中会产生回流并抑制旋涡的脱落。