RNG k-ε模型下双柱绕流升阻力系数的数值模拟分析

本文主要探讨了在湍流模型(RNG k-ε模型)下对双柱绕流升阻力系数的数值模拟。研究者利用FLUENT软件，针对特定的雷诺数Re=20000，以及间距比s/d=1.75，对四种工况进行了细致分析：双柱的串列排列、并列排列以及两柱中心连线与水流方向成30°和60°夹角的错置情况。结果显示，随着夹角的增加，双柱的升阻力系数呈现出递增趋势，其中并列排列时对应的阻力系数最大。值得注意的是，在串列排列中，下游圆柱的阻力系数表现为负值，这意味着其产生的升力方向与主流方向相反，两柱的升力合力为零。而在错置和并列的情况下，阻力系数均为正值，每个圆柱都有非零的升力合力，其中并列状态下的双稳态流动时，升力合力达到最大。 本文的研究不仅提供了对双柱绕流阻力和升力特性的重要理解，而且对于设计船舶、桥梁、风力发电机等工程中的类似结构，特别是在考虑湍流影响时，具有实用价值。通过这种数值模拟方法，可以更精确地预测和控制这些复杂流场中的动态行为，从而优化设计性能和降低能耗。同时，该研究也为湍流模型的实际应用和改进提供了实验数据支持，有助于提升流体力学模型的精度和适用性。