低雷诺数下不同顶角三棱柱体绕流受力和尾涡脱落机制

为研究三棱柱体绕流特性,采用直接数值模拟方法,对雷诺数为100时顶角为15°~165°的三棱柱的二维绕流问题进行了数值模拟,并与经典的圆柱绕流进行对比分析。结果表明,随着顶角度数的增大,三棱柱体受到的时均阻力不断增大,而升力均方值先增大后减小,在顶角为60°时达到最大值(0.31);随着顶角度数的增大,尾涡强度逐渐增大,泄涡频率先增大后减小,在顶角为60°时,泄涡频率最大;前尾涡脱落产生的中心点与鞍点随新尾涡的产生依次消失,而新的尾涡的中心点与鞍点同时逐渐形成。