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题名三角形布置圆柱体群绕流特性与流动机理研究
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作者
涂佳黄
吕海宇
胡刚
王贯宇
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机构
湘潭大学土木工程学院
重庆市城市建设发展有限公司
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期354-367,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(11602214)
湖南省自然科学基金项目(2020JJ4568
+1 种基金
2021JJ50027)
湖南省教育厅科学研究项目(21A0103)。
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文摘
基于浸没边界-多松弛-格子玻尔兹曼方法,对Re=100时等边三角形布置三圆柱体群绕流问题进行数值模拟,分析间距比(Kd)与来流角度(α)两个关键参数对流体力系数及流场特性的影响,揭示其流动机理。计算结果表明:不同流场下尾流模式分为单漩涡、单漩涡体向双漩涡过渡、不规则的双漩涡、规则的双漩涡、双漩涡向三漩涡过渡、不规则的三漩涡和规则的三漩涡模式,在α=30°时流场下游涡街更加规则,尾流模式转变更快。三圆柱所受的时均流体力系数受间隙流流速影响较大,各来流角度下随间距比(除小间距比外)的变化趋势基本一致,尾流模式转变会导致三圆柱群的流体力系数均方根值发生显著变化,在Kd≥3.5后上游圆柱流体力系数均方根值有较大起伏。除α=0°工况外,在Kd≥2.5后中游圆柱的涡脱落频率受α和Kd影响较小,数值相对稳定。
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关键词
浸没边界-多松弛-格子玻尔兹曼方法
等边三角形布置
尾流模式
流体力系数
流动机理
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Keywords
immersed boundary-multiple relaxation-lattice Boltzmann method
equilateral triangle arrangement
wake pattern
fluid force coefficient
flow mechanism
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分类号
O357.1
[理学—流体力学]
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题名基于速度修正IB-LBM的圆柱强迫运动特性研究
被引量：1
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作者
马欢欢
胡刚
王贯宇
涂佳黄
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机构
湘潭大学土木工程学院
重庆市城市建设发展有限公司
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出处
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2023年第5期1-11,96,共12页
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基金
湖南省自然科学基金项目(2021JJ50027,2022JJ50038)
湖南省教育厅科学研究重点项目(21A0103)。
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文摘
基于速度修正的浸没边界-格子玻尔兹曼方法(IB-LBM),对雷诺数Re=100时等边三角形布置三圆柱流致运动问题进行了数值模拟,推导并修正了速度修正的IB-LBM,验证该方法的准确性和适用性,着重分析来流角度、旋转速度和间距比3个参数的变化对圆柱流场、流体力系数以及其中顺/横流向速度的影响.结果表明:在间距比和来流角度较小的情况下,旋转速度越小,流场的尾流形态就会越规则,反之亦然,但是,来流角度的增大会使它占据影响流场特性的主导地位,使得尾流形态再次呈现规则状态;当间距比和旋转速度均变大的情况下,圆柱群间的互扰效应会随着来流角度的增大而变得更强,产生不同的旋涡脱落模式,归根结底是因为圆柱群间不同圆柱的放置方法导致了旋转方向的不同.
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关键词
浸没边界-格子玻尔兹曼方法
等边三角形布置
旋转运动
流场特性
流体力参数
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Keywords
IB-LBM
equilateral triangle arrangement
rotational motion
flow field characteristics
fluid force parameters
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分类号
O357.1
[理学—流体力学]
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