用SST-DES和SST-URANS方法数值模拟亚临界雷诺数下三维圆柱绕流问题  

Numerical study of 3D flow past a circular cylinder at subcritical Reynolds number using SST-DES and SST-URANS

作　　者：赵伟文 万德成[1] 

机构地区：[1]上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240

出　　处：《水动力学研究与进展（A辑）》2016年第1期1-8,共8页Chinese Journal of Hydrodynamics

基　　金：国家自然科学基金项目(51379125;51411130131和11432009);上海高校特聘教授(东方学者)岗位跟踪计划(2013022);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB036103)~~

摘　　要：基于剪切应力运输(shear stress transport,SST)的分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)在近壁面的流动区域采用SST模型,而在其他区域采用亚格子模型求解流场。本研究中分别应用SST-DES和SST-URANS方法对亚临界雷诺数Re=3900下的三维圆柱绕流进行了数值模拟,比较分析了两种数值方法下圆柱表面的时均压力分布、圆柱后方的漩涡脱落特征、圆柱下游流场的时均速度剖面分布等,并将数值模拟结果同前人物理试验比较,结果表明SST-DES方法在亚临界雷诺数下的三维圆柱绕流数值模拟问题上比SST-RANS方法具有更好的效果。The SST-DES is a hybrid RANS/LES model which employs Reynolds-Averaged Navies-Stokes（RANS） in the regions near boundary layers, and Large-Eddy Simulation（LES） in the separated regions. Numerical simulations of flow past a circular cylinder at subcritical Reynolds number（Re =3900） with both SST-DES and SST-URANS turbulence model have been carried out in current study. The mean pressure distribution on cylinder, vortex shedding patterns and mean velocity profile downstream of the cylinder are extensively studied and analyzed. Comparing with the experimental results, SST-DES shows better results than SST-URANS in subcritical Reynolds number cylinder flows.

关 键 词：圆柱绕流 流动分离 分离涡模拟 亚临界雷诺数 

分 类 号：U661.1[交通运输工程—船舶及航道工程]