矩形斷面立柱繞流場的數(shù)值模擬研究.pdf

1、矩形斷面由于在高層建筑設(shè)計和橋梁設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，其氣動力特性一直受到風(fēng)工程界的關(guān)注。與此同時，外形規(guī)則、簡單的矩形斷面繞流場中包含的多種流動現(xiàn)象:流動的分離和再附，漩渦的產(chǎn)生、運動與消散等，這也使得矩形斷面的繞流問題成為眾多理論分析、試驗研究及數(shù)值模擬的理想研究對象。因此，本文通過數(shù)值模擬的方法重現(xiàn)矩形斷面立柱繞流場中的各種流動現(xiàn)象，并深入探索流動特性對整體氣動力的影響，具體的研究內(nèi)容如下:
　　1.介紹了流體運動數(shù)值模擬中的不

2、可壓流的控制方程和有限體積法，以及在控制方程的離散過程中，擴散項、對流項、瞬態(tài)項以及梯度項的處理方式和插值格式。討論了數(shù)值模擬中常用湍流模型的類別和特點，介紹了近年來受學(xué)術(shù)界推崇的大渦模擬的方法。
　　2.采用大渦模擬的方法對高雷諾數(shù)下方形斷面、長寬比2∶1和5∶1矩形斷面立柱繞流場進行了數(shù)值研究，得到了包括作用在立柱上的氣動力時程，立柱表面的壓力場以及立柱周圍的速度場等信息，并通過與試驗數(shù)據(jù)的對比驗證了本文采用的數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)