1、对三柱体及多柱体的研究。关于柱体绕流的研究，早期实验手段进行的十分广泛，通过风洞或者水洞等大型实验设备，制造个人工流场，观察流场的形态和旋涡脱落情况，并通万方数据中国计量学院硕士学位论文过相关仪器对速度场压力场钝体受力情况进行测量研究。实验直是推动流体力学发展的主要研究手段。然而，实验自身存在些缺陷，如周期长，费用高，对些复杂流动，很难做到在实验室进行复现等等。随着计算机技术的高速发展，计算流体力学,有了长足的发展，数值模拟逐渐成为种重要的研究方法。数值模拟的基本原理是在具体的求解域或者边界条件下采用数值方法求解流体运动基本方程，从而得到流体运动的基本规律。数值模拟对实验来说，不需要大型的实验设备，也没有些偶然出现的情况制约，所有的工作都在计算机上完成，研究成本低加之其有着周期短等特点，使得数值模拟逐渐成为和实验方法。

2、场的影响，并对流场形态升阻力系数进行分析。关键词串列双方柱升阻力有限体积法抑制分类号.万方数据,.,.,.,...,.万方数据目次摘要.目次.图清单.绪论.课题背景和研究意义国内外柱体绕流研究现状.单圆柱绕流研究现状单方柱绕流研究现状双圆柱绕流研究现状双方柱绕流研究现状.主要研究内容和创新点.主要研究内容创新点计算流体动力学.流体和流动流体的分类.流体动力学控制方程.方柱的受力分析.计算模型及边界条件.计算区域边界条件单圆柱绕流的二维和三维数值模拟.前言计算网格及边界条件.计算网格边界条件.结果及分析.二维计算结果三维计算结果.本章小结.万方数据绕串列方柱流动的三维大涡模拟.前言网格及边界条件.计算网格边界条件.结果分析.算法验证流场形态变化动力学参数变化.影响临界间距的因素.扰动对临界间距的影响对临界间距的影响.本。

3、到破坏。这方面例子有很多，在当时世界第三大桥美国塔克马大桥由于共振导致坍塌前年，由于共振导致坍塌的悬梁桥达座，还有后来的英国渡桥电厂冷却塔倒塌，以及最近的巴西最大的海上油井平台沉没事故等等。因此，全面系统的了解钝体绕流现象的机理对生产生活以及工程实践有着重要的意义。圆柱和方柱是两种典型的钝体结构，这两种钝体结构的绕流问题就成为了经典的绕流问题，其中圆柱绕流研究开始较方柱绕流早，成果也比方柱绕流多。在实际生活中，流体中的钝体通常不止个，如天线，楼群，管网系统，冷却塔群，海上石油平台的支柱等等，情况较单钝体绕流更为复杂，由于柱体之间相互干扰，流场形态涡街脱落形式和柱体的受力情况和单钝体绕流有了很大不同。对多柱体绕流的问题，般都是从两柱体开始。两柱体绕流按照和来流方向的关系划分为并列柱体串列柱体错列柱体三种排列方式。接着就。

4、较高雷诺数下串列方柱绕流的数值模拟摘要本文采用有限体积法，对不同条件下单双方柱的绕流问题进行了数值模拟，主要分析了方柱绕流的流场形态，升阻力，旋涡脱落频率。在此基础上，进步探讨了前置平板对串列双方柱受力的抑制情况。全文主要内容具体包括以下三个部分首先，进行了对雷诺数为.二维和三维单圆柱绕流流场的数值模拟，通过与前人的实验和数值结果比较分析，证明了三维数值模拟优于二维数值模拟，且计算模型对于三维钝体绕流计算是可行的。分析了均值和数随雷诺数增加的变化趋势。然后，对雷诺数为..的不同间距下三维串列双方柱绕流流场进行数值模拟，证明了引入模型模拟较高雷诺数下的三维多柱体绕流流场是完全可行的，并成功捕捉到较难捕捉到的的双稳态现象。最后，数值模拟了雷诺数为.时不同间距比的串列方柱加前置平板的情况，研究前置平板与上游方柱间距变化对流。

5、的定义简单来说就是非流线型物体。当流体以定速度流经钝体时，就构成了钝体绕流问题。因为钝体绕流问题广泛存在于实际生产生活的各个领域，如河水流过桥墩，风吹过高楼等生活领域和海洋石油平台，海底电缆等诸多工程领域，所以直是流体力学界备受关注的研究热点和难点。故对于钝体绕流方面的研究已成为现代流体力学十分重要的研究课题。卡门涡街是西奥多冯卡门在年发现的著名的流体力学现象。卡门涡街是指当流体以定的速度绕过钝体时会在其两侧交替地产生脱离其结构表面的旋涡。旋涡在交替脱落的过程里，钝体结构在流场中感受到的压力并不是对称的，而是上下两侧交替的，所以会在钝体上产生交变载荷。这种交变载荷容易诱发产生涡致振动，不仅会对物体结构产生疲劳损伤，进而导致钝体结构损坏，而且当涡脱落频率和弹性物体结构本身的固有频率相等时，就会产生共振现象，使结构在瞬间。

6、并驾齐驱的研究手段。.国内外柱体绕流研究现状对于钝体绕流的问题，前人进行了大量的实验和数值模拟两方面的研究。前人的研究成果是本文研究的重要参考和对比数据。本节首先对单圆柱绕流单方柱绕流问题研究工作进行简要总结，然后介绍双圆柱和双方柱绕流问题的研究工作。单圆柱绕流研究现状因为早期计算机硬件和软件等方面的限制，使得对于这方面的研究工作，实验测量开展的比数值模拟早。风洞和水洞等大型实验设备是实验用到的主要设备，染色技术和烟线法是实验用到的主要方法。这些方法的使用可以直观的观察流场形态，辅助采用些测量设备，如热线风速仪和传感器等等，可以得到流场的速度场和压力场以及受力情况。本节将对单圆柱绕流问题的研究现状进行总结。国外方面和利用热线仪对雷诺数为的圆柱绕流流场进行了测量。通过风洞实验研究了雷诺数从下的圆柱绕流问题，发现随着雷诺。

7、小结.串列方柱在流场中受力抑制问题.前言计算区域网格及边界条件.计算区域及网格边界条件时变化的计算结果与分析流场形态的变化升阻力系数的变化时变化的计算结果与分析流场形态的变化升阻力系数的变化时变化的计算结果与分析流场形态的变化升阻力系数的变化.对各间距时均阻力系数的影响本章小结.结论展望.所做工作总结展望.万方数据参考文献.万方数据图清单图.“三维”流体力学示意图图.流场中方柱受力情况图.三维计算区域图.二维计算区域网格图.三维计算区域网格图.不同下，方柱绕流的流线图和涡量图图时，方柱尾迹随时间的变化情况.图.二维数值模拟不同下，和随时间变化曲线.图.二维数值模拟不同下，的频率谱.图.三维数值模拟不同下，和随时间变化曲线.图.三维数值模拟不同下，的频率谱.图.不同平面涡量图图.平面涡量图.图.不同平面流线图图.三维计。

8、和伍贻兆王远成和吴文权邓枫等闵强利和张云海常书平等等董婧等陈江涛等。单方柱绕流研究现状单柱体绕流最主要的研究模型，除了圆柱外，另个就是方柱。方柱这研究模型是根据高层建筑物等矩形物体抽象而来的。和圆柱绕流样，前人对方柱绕流的研究也是从实验研究开始的。用激光多普勒方法在水洞中测量了雷诺数为时湍流和周期流动流经二维方形柱体的涡脱落特性。对近壁方柱进行实验研究，发现在雷诺数为的情况下，不同柱体和壁面距离和柱体边长的比会导致不同的旋涡脱落情况发生。当时，发生涡脱落的时间比例从增加到，当小于这个范围时，涡脱落被全部抑制，大于这个范围时，涡脱落将直存在。在风洞实验中使用技术对自由壁面对方柱绕流流场的影响进行了研究。此外还有很多学者对单方柱进行了实验研究，比如。国内学者同万方数据中国计量学院硕士学位论文样进行了方柱绕流的实验研究，施。

9、网格图下不同时平面流线图和涡量图.图下不同时平面流线图和涡量图.图时各，和随时间变化曲线.图时各，和随时间变化曲线.图.三维模拟流体区域图图.施加扰动后不同时平面流线图和涡量图图.施加扰动后不同时和随时间变化曲线图.均值模拟值和实验值对比.图.三维计算网格图时不同时平面流线图和涡量图图时各，沿柱长平均的和随时间变化曲线图时不同时平面流线图和涡量图图时各，沿柱长平均的和随时间变化曲线.图时不同时平面流线图和涡量图图时各，沿柱长平均的和随时间变化曲线.万方数据图.两方柱时均阻力系数沿的变化曲线.表清单表.标准ε模型常数表.二维和三维计算结果和实验结果对比表.单方柱结果对比表.数值模拟计算结果万方数据中国计量学院硕士学位论文绪论.课题背景和研究意义钝体在现实世界中，几乎无处不在，大部分的建筑物和机械结构都可以被视为钝体。钝。

10、绕流，得出了系列瞬态的涡量场速度场以及流线图，重点考察风洞实验段内的旋涡涡旋结构，同时考察周期内旋涡发展和旋涡变化过程，此外还有吴剑等。计算机技术的高速发展，为数值模拟成为种新兴的研究手段带来了契机，等利用大涡模拟引入壁面函数的方法对超临界区的单圆柱绕流进行数值模拟，得到大涡模拟的结果优于模拟结果的结论。等利用标准ε模型对较高雷诺数下近平坦海底的圆柱绕流进行了二维数值模拟，多得结果和实验数据十分符合。国内方面，苑明顺二维数值模拟了雷诺数在亚临界区时的单圆柱绕流问题，数值方法为大涡模拟方法。对流场的流动特性进行对比和分析，同时得到方法能够给出和实验值相差不多的流动参数的结论。王亚玲等用软件，引入计算方法对方程进行求解，三维数值模拟了粘性不可压缩流体的圆柱绕流。近年关于单圆柱绕流方面的研究在数值方面国内外还有很多，如刘学。

11、鎏等实验研究了二维近壁方柱绕流流场特性。万津津等使用技术测量了贴壁方柱绕流湍流场，实验得到三万个连续的瞬态速度，及其流向法向的矢量场，包括脉动及时均速度及涡量场，通过分析后得到此工况下的方柱下游的涡脱落和及具体脱落的发展情况。孟庆国等利用两种研究手段研究了方柱绕流的绕流流场，数值模拟方面用有限分析方法模拟得到流体区域的流线各种矢量分布涡脱落长度和雷诺数的关系曲线。实验方面对方柱上游死水区两侧分离剪切层的在附着的现象进行了显示，该实验是利用的电解沉淀法。他对比了数值计算结果和实验结果，发现二者区别不大。国内其他关于该方面的实验研究还有莫乃榕吴剑等。在单个方柱绕流的问题上的数值研究在国内外也同样进行的相当广泛。较早期的数值模拟都是针对二维条件下或低雷诺数即层流条件下进行的，如等。以上作者都对较低雷诺数的方柱绕流进行数值模。

12、从增加到.时，阻力系数从它的低临界值增大到.后保持不变，并且明显的涡脱落现象发生在当雷诺数大于.时。国内方面，唐士芳和李蓓分别对单个圆形直桩斜桩进行了物理模型实验。测量了无圆柱时断面的平均流速和有圆柱时水流作用在圆柱断面上的平均力，得到了各墩形柱体的阻力系数及其影响其变化的因素。同时得出了水深与阻力系数的曲线。涂程旭等采用技术实验研究了雷诺数为和下的单圆柱绕流流场，得到了圆柱下游和以圆柱为中心的水平方向上倍圆柱直径面积内的旋涡脱落和各种矢量场。李玲等实验研究了浅水层圆柱万方数据中国计量学院硕士学位论文绕流流动，详细分析了浅水层圆柱绕流的尾流流动机理。张孝棣等实验研究了不同的下圆柱体绕流的尾迹。他利用测量以及双摄像机，得到了该绕流区域的涡量场瞬时速度场以及流场流线图。张玮等利用技术在风洞中的应用，实验研究了雷诺数为的圆。

参考资料：

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[5]直线和平面平行的性质优选PPT课件（教学） 编号49（第15页，发表于2022-06-25）

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