二維轉(zhuǎn)動(dòng)板的繞流特性數(shù)值模擬.pdf

1、對(duì)于含運(yùn)動(dòng)邊界鈍體繞流的模擬以及鈍體尾流的控制是計(jì)算風(fēng)工程中的一項(xiàng)難題。本文采用數(shù)值模擬技術(shù)研究不同形式的二維轉(zhuǎn)動(dòng)板的繞流特性，以期獲得定性地規(guī)律，并為大氣邊界層的風(fēng)洞主動(dòng)模擬提供理論依據(jù)。
　　本文首先總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于平板繞流研究的發(fā)展現(xiàn)狀以及動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)在CFD模擬中的應(yīng)用。通過 UDF接口編程嵌入二維轉(zhuǎn)動(dòng)板的運(yùn)動(dòng)方程，建立轉(zhuǎn)動(dòng)板的計(jì)算模型，對(duì)具有不同運(yùn)動(dòng)頻率和振幅的轉(zhuǎn)動(dòng)板的氣動(dòng)特性及尾流區(qū)風(fēng)場(chǎng)特性進(jìn)行了研究。主要工作如下：

2、r>　　1.對(duì)雷諾數(shù)為22000的方柱繞流進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了與參考文獻(xiàn)一致的阻力系數(shù)平均值和斯托拉哈數(shù)，同時(shí)對(duì)橫向受迫振蕩圓柱繞流進(jìn)行數(shù)值模擬，觀察到了振蕩圓柱在不同振蕩頻率下的拍頻和鎖定現(xiàn)象，驗(yàn)證了本文的數(shù)值模擬方法可以用于模擬高雷諾數(shù)下的鈍體繞流問題及采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬運(yùn)動(dòng)邊界問題的可行性。
　　2.對(duì)比分析了平行于來流放置轉(zhuǎn)動(dòng)板與垂直于來流放置轉(zhuǎn)動(dòng)板的氣動(dòng)特性的異同，以及二者尾流區(qū)風(fēng)場(chǎng)平均風(fēng)速和湍流度的特點(diǎn)。結(jié)果表明，板

3、平行于來流放置時(shí)，湍流度隨著振幅的增大而增大，隨著頻率的增大而減小；板垂直于來流放置時(shí)，隨著振幅的增大，湍流度先增大后減小。
　　3.研究了可在風(fēng)洞中應(yīng)用的組合轉(zhuǎn)動(dòng)板在不同轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和不同振幅下的繞流特性，并對(duì)不同間距比下的并列雙組合板的繞流特性進(jìn)行了探討，得到了兩種不同的尾流形態(tài)。計(jì)算結(jié)果表明，可以通過減小振幅增加板的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的方法增加尾流區(qū)的湍流度；并列雙組合板尾流區(qū)的湍流度大于相同轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和振幅下的單組合板尾流區(qū)的湍流度；隨著