圆柱振荡绕流中涡旋运动模式(pattern)的数值模拟

计算物理 ›› 1996, Vol. 13 ›› Issue (1): 73-78.

圆柱振荡绕流中涡旋运动模式(pattern)的数值模拟

凌国平¹, 凌国灿²

1. 苏州大学数学系, 苏州 215006;
2. LNM, 中国科学院力学所, 北京 100080

收稿日期:1994-09-09 修回日期:1995-09-26 出版日期:1996-03-25 发布日期:1996-03-25
基金资助:
国家自然科学基金及中科院力学所非线性连续介质力学开放实验室资助课题

NUMERICAL SIMULATIONS OF VORTEX MOTION PATTERNS IN OSCILLATING FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER

Ling Guoping¹, Ling Guocan²

1. Dept. of Mathematics, Suzhou University, Suzhou, 215006;
2. LNM, Institute of Mechanics, Academia Sinica, Beijing, 100080

Received:1994-09-09 Revised:1995-09-26 Online:1996-03-25 Published:1996-03-25

摘要/Abstract

摘要： 提出并发展的一种基于区域分解思想,综合了解N-S方程的有限差分法及涡法各自优点的新数值方法,计算了各种 Keulegan-Carpenter数下(Kc=2~24)振荡流绕圆柱的流动。系统地研究了振荡流中涡旋运动模式随Kc数变化的规律,模拟了不对称区、单对涡区(或模向区)、双对涡区(或对角区)和三对涡区四种不同的涡旋运动模式。将计算所得的阻力系数C_D、惯性系数C_M与国外近期发表的计算结果进行了比较。

关键词: 振荡流, 分离流动, 涡旋运动模式, 区域分解法, 有限差与法

Abstract: A new hybrid finite difference and vortex method,which is based on domain decom-position and proposed by the authors,is used for calculating the oscillating flow around a circular cylinder at various Keulegan-Carpenter numbers (Kc=2~24) respectively.The rules of variation of vortex motion patterns with Kc numbers are studied systematically.The vortex motion patterns in asymmetric regime,single pair (ortransverse) regime,double pair (or diagonal) regime and three pairs regime are first successfully simulated in China.The calculated drag and inertial coefficients are in better agreement with experiments than other recent numerical results.

Key words: oscillating flow, separated flow, vortex motion pattern, domain decomposition method, finite difference method, vortex method

中图分类号:

O357

凌国平, 凌国灿. 圆柱振荡绕流中涡旋运动模式(pattern)的数值模拟[J]. 计算物理, 1996, 13(1): 73-78.

Ling Guoping, Ling Guocan. NUMERICAL SIMULATIONS OF VORTEX MOTION PATTERNS IN OSCILLATING FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 1996, 13(1): 73-78.

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