基于速度修正IB-LBM的圆柱强迫运动特性研究

摘要

基于速度修正的浸没边界-格子玻尔兹曼方法(IB-LBM),对雷诺数Re=100时等边三角形布置三圆柱流致运动问题进行了数值模拟，推导并修正了速度修正的IB-LBM,验证该方法的准确性和适用性，着重分析来流角度、旋转速度和间距比3个参数的变化对圆柱流场、流体力系数以及其中顺/横流向速度的影响.结果表明：在间距比和来流角度较小的情况下，旋转速度越小，流场的尾流形态就会越规则，反之亦然，但是，来流角度的增大会使它占据影响流场特性的主导地位，使得尾流形态再次呈现规则状态；当间距比和旋转速度均变大的情况下，圆柱群间的互扰效应会随着来流角度的增大而变得更强，产生不同的旋涡脱落模式，归根结底是因为圆柱群间不同圆柱的放置方法导致了旋转方向的不同.

关键词

浸没边界-格子玻尔兹曼方法 / 等边三角形布置 / 旋转运动 / 流场特性 / 流体力参数