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作者:夏曦;尤再进;
单位:大连海事大学航海学院;大连海事大学港口与航运安全协同创新中心;
摘要:本文建立了基于CFD方法的OpenFOAM三维湍流模型,研究分析在雷诺数Re=3900条件下,不同间距比(L/D=1.5~6.0)对单列三圆柱和三列三圆柱尾流流态、力系数、斯特劳哈尔数、平均压力系数和平均流速分布的影响及其流动机理。研究结果表明:尾流流态共分为4种,分别为重新附着流(逆流再附着)、重新附着流(逆流无附着)、窄尾流撞击和共同脱落;三列三圆柱的临界间距比为L/D=3.5,此值小于单列三圆柱的临界间距比L/D=4.0;三列三圆柱的阻力系数、斯特劳哈尔数及升力系数均方根值基本大于单列三圆柱结构情形,且三列三圆柱斯特劳哈尔数出现了相互未锁定现象;单列三圆柱的平均压力系数分布与三列三圆柱中心列的平均压力系数分布趋势基本一致,但三列三圆柱中的双侧列圆柱在小间距比时,其正压力位置更靠近中心列圆柱一侧;三列三圆柱间隙流平均速度相对较大。本研究工作为海岸和海洋工程中桩群的水动力计算提供一定的参考价值。
关键词:尾流流态;;多列三圆柱;;圆柱表面平均压力系数;;平均速度分布
基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFC3007900)