● 摘要
摘要本文采用数值模拟的方法研究了三维圆柱与平板干扰流动中不同雷诺数与高宽比参数对流动特性的影响。文中讨论了圆柱/平板角区产生的层流定常马蹄涡以及周期性马蹄涡的定常计算结果，计算中考虑的流动雷诺数不高于Re = 2500，计算结果表明马蹄涡结构表现为标准的或经典的分离拓扑结构。当上游来流流向圆柱时所产生的逆压梯度使平板边界层发生了三维分离从而形成了层流马蹄涡，对低亚音速层流流动而言马蹄涡系的旋涡数量随雷诺数增加而增加，这与前人的实验和数值观测结果一致。所有计算使用纳维－斯托克斯方程建模并使用层流模型，计算软件采用商用计算流体力学软件Fluent并使用Gambit软件完成网格生成。计算首先研究了不同雷诺数对层流角区流动的影响，然后研究了圆柱不同高/宽比参数下的角区流动特性。分别在三种模型高/宽比H/T=0.5, 1.2 and 2情况下对比了雷诺数增加的影响。计算结果表明不同的高/宽比模型具有不同的干扰特征，圆柱角区的流动特性明显地受到模型高/宽比参数变化的影响，因为高宽比大小决定了流动是更多地绕过模型顶端还是绕过模型两端，尤其是对于高宽比H/T