脊柱凸起对圆柱绕流流动特性研究-正文
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- 在流体力学中，圆柱绕流是一种基本而又复杂的流动，包括流动的分离、旋涡的生成和脱落、旋涡的互相干扰等问题，一直以来是研究者关心的重要课题。
一定雷诺数下，圆柱尾迹交替出现旋涡脱落，即经典的卡门涡街，将引起圆柱表面压力的脉动，而压力的积分即为流体动力，因此交替周期性的旋涡脱落是引起物体横向升力脉动的主要因素。此外，圆柱流动分离所控制的压差及壁面粘性摩擦将引起顺流向的阻力及其脉动。
本文使用前处理软件Gambit建立了无脊柱凸起和有脊柱凸起两种情况下圆柱绕流三维模型，并对其进行结构网格划分，网格划分过程中，圆柱附近网格使用边界层网格。划分好的网格，使用流体仿真软件FLUENT15.0版本进行流体仿真计算，分别模拟了两种不同雷诺数下的流场情况，并进行了对比分析，得到如下结论：
（1）对于相同三维模型情况下，雷诺数较大时，绕流作用更为明显，尾涡也更明显，流体通过圆柱后的压降变小，阻力减小，速度损失减少。
（2）增加脊柱凸起后，尾涡有所削弱，由于脊柱对流体流动有一定的阻碍作用，使得压降有所增加，速度损失增大，绕流作用削弱。
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