多圆柱绕流旋涡脱落和流场形态概论

当流体绕多个圆柱流动时，圆柱的个数、相对位置和大小都明显影响着绕流流场结构。基于已有研究成果，归纳总结了流场中放置双圆柱、三圆柱、四圆柱和流场中主圆柱附近放置1个或2个附属小圆柱时，随圆柱相对位置变化，流场结构和旋涡脱落状态的演变规律。双圆柱相对位置分串列、并列和错置3种，其绕流流态按间距比和水流攻角对旋涡脱落形态的影响划分，流态在临界间距比上下变化很大；三圆柱呈“品”字布置，当间距比小于临界值时，出现明显的偏流现象，大于临界值后不再出现偏流现象；三圆柱呈倒“品”字布置，在任何间距比下，流动状态相对于来流几乎都是对称分布的；四圆柱绕正方形排列，实验研究发现上游两圆柱后没有旋涡形成和脱落，下游两圆柱旋涡脱落反相同步，而数值模拟得到上下游柱后都有明显的涡脱落；主圆柱尾流中存在附属小圆柱时，调整小圆柱的位置能够有效抑制尾流中的旋涡脱落。

Summary of eddy separation around multi- columns and flow field form