滕丽娟

双圆柱在不同排列方式下绕流流态模拟

滕丽娟

（河北省张家口水文水资源勘测局，河北张家口075000）

双圆柱绕流伴随着流动分离、旋涡生成与脱落、旋涡间相互干扰等复杂问题，其流动形态和流动特征受圆柱相对位置影响。使用FLUENT流体软件，选取间距比1.75，2.5和4，在二维层流模型下，模拟了双圆柱串列、30°夹角错置、60°夹角错置和双圆柱并列绕流，分析了双柱绕流流态、旋涡脱落形态、升力、阻力系数随圆柱相对位置改变而变化的规律，并对比已有的试验成果和模拟成果，为桥梁建设和圆柱绕流理论研究提供了基础数据。

双圆柱；错置；绕流流态；漩涡脱落；升阻力系数

河道桥梁建筑的存在，使墩柱附近的水流结构变得复杂［1］，对整个河道水流产生影响，甚至危及河道堤岸安全，同时水流作用在墩柱上的作用力因排列方式不同而异，严重时脉动的升力将直接威胁墩柱的结构安全，因此对桥墩附近水流形态和作用在柱体上的升力、阻力进行深入研究具有十分重要的意义。

Slaoutiand A和Standsby P K［2］利用随机涡方法计算了雷诺数为200时不同间距比下串并列双圆柱流场。四川大学费宝玲［3］在二维不可压缩流动的串列双圆柱绕流中，采用流体软件FLUENT，在雷诺数为200的非定常条件下，计算了圆柱升阻力系数等描述绕流问题的主要参量，研究了不同间距对圆柱相互作用和尾流特征的影响，验证了用FLUENT分析圆柱绕流的有效性。本文使用流体软件FLUENT，在层流模型下，二维模拟双圆柱串列、并列和错置在不同间距比下的绕流流场，探讨夹角、间距比对流场发展和升力、阻力系数的影响，同时对比已有的数值模拟成果和实验成果。……