為了改進標準方柱（直邊尖角柱）的氣動性能,以經(jīng)過角（尖角、圓角）、邊（直邊、凹邊和凸邊）形狀修正的類方柱為研究對象,采用非定常數(shù)值模擬方法,在低雷諾數(shù)下研究了6類二維柱體在不同風向角下的氣動性能和流場特性。研究結(jié)果表明:對標準方柱的角、邊形狀的修正可明顯改變其繞流場結(jié)構(gòu),會改善或劣化其氣動性能;與直邊柱體相比,凸邊柱體的氣動力系數(shù)和風壓系數(shù)明顯減小,而凹邊柱體的氣動力系數(shù)和風壓系數(shù)均有增大的趨勢;與尖角柱體相比,圓角化后柱體的氣動力系數(shù)在所有風向角下呈整體下降趨勢,Strouhal數(shù)增大;從總體上看,在研究的6類柱體中,凸邊圓角柱的氣動性能最好,凹邊尖角柱的氣動性能最差。 

【文章來源】：重慶交通大學學報(自然科學版). 2020,39(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

6種柱體的截面形狀

式中:p-po為當?shù)仫L壓和遠前方風壓之差;ρ為來流空氣密度;FD和FL分別為作用在單位長方柱上的阻力和升力;CP為平均風壓系數(shù);C"P為脈動風壓系數(shù)的均方根值;CD和CL分別為平均阻力系數(shù)和平均升力系數(shù);C"D和C"L分別為均方根阻力系數(shù)和均方根升力系數(shù)。圖3為采用的計算域，入口邊界距離方柱中心為20B，方柱中心距離出口邊界距離為30B，橫風向計算域為40B，最大阻塞率為3.5%(當α=45°時)。采用Fluent軟件進行計算，數(shù)值計算采用SIMPLEC格式求解壓力速度耦合方程組，空間離散采用中心差分格式，時間離散采用二階全隱格式，計算殘差取10-5，計算采用雙精度。計算域采用速度入口邊界條件，自由出口邊界，兩側(cè)采用對稱邊界條件，方柱表面采用無滑移壁面邊界條件。圖4為計算模型平面網(wǎng)格，沿方柱周向布置200個網(wǎng)格，圓角化柱體的網(wǎng)格在角部加密，近壁面最小網(wǎng)格為0.001B。

圖3為采用的計算域，入口邊界距離方柱中心為20B，方柱中心距離出口邊界距離為30B，橫風向計算域為40B，最大阻塞率為3.5%(當α=45°時)。采用Fluent軟件進行計算，數(shù)值計算采用SIMPLEC格式求解壓力速度耦合方程組，空間離散采用中心差分格式，時間離散采用二階全隱格式，計算殘差取10-5，計算采用雙精度。計算域采用速度入口邊界條件，自由出口邊界，兩側(cè)采用對稱邊界條件，方柱表面采用無滑移壁面邊界條件。圖4為計算模型平面網(wǎng)格，沿方柱周向布置200個網(wǎng)格，圓角化柱體的網(wǎng)格在角部加密，近壁面最小網(wǎng)格為0.001B。圖4 計算模型平面網(wǎng)格

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3514455