Компьютерное моделирование отрывного обтекания квадратного цилиндра безграничным потоком вязкой жидкости

Abstract

Представлены результаты численного исследования задачи обтекания цилиндра с квадратной формой поперечного сечения безграничным ламинарным потоком. Метод расчета основан на прямом решении системы нестационарных уравнений Навье-Стокса в переменных скорость-давление. Приведены результаты исследований стационарного и нестационарного периодического режимов течения. Изучены поля скоростей, давления, вихревая структура течения в следе за цилиндром и гидродинамические силы, действующие на цилиндр, в зависимости от времени и числа Рейнольдса. Результаты расчетов широко представлены в графическом виде.

Представлені результати чисельного дослідження задачі обтікання циліндра з квадратною формою поперечного перетину безмежним ламінарним потоком. Метод розрахунку заснований на прямому вирішенні системи нестаціонарних рівнянь Нав'є-Стокса у змінних швидкість-тиск. Наведено результати досліджень стаціонарних і нестаціонарних періодичних режимів течії. Вивчені поля швидкостей, тиску, вихрова структура течії у сліді за циліндром і гідродинамічні сили, які діють на циліндр, в залежності від часу і числа Рейнольдса. Результати розрахунків широко представлені у графічному вигляді.

Numerical simulation results are presented on the unbounded laminar flow around a cylinder of a rectangular cross-section. The calculation method is based on a direct solution of non-stationary Navier-Stokes equations in velocity-pressure variables. Investigation results are given for stationary and non-stationary periodic flow regimes. Velocity and pressure fields, vortical structure in the wake behind the cylinder and hydrodynamic forces acting on the cylinder are studied depending on time and Reynolds number. Calculation results are exhaustively illustrated graphically.