低含沙水流圆柱和方柱绕流水动力特性

为了研究低含沙水流中钝体绕流的水动力特性,基于FLUENT软件的DPM模型对亚临界雷诺数下二维钝体绕流进行数值模拟仿真。本文首先由清水实验得到平均阻力系数Cd,在清水的基础上加入DPM模型,探究低浓度悬浮颗粒对Cd的影响。研究表明,加入低含量直径0.1 mm的泥沙颗粒后,圆柱和方柱的Cd有显著增长趋势。而方柱仍对含沙量更敏感,单位体积含沙量的Cd增长率大于圆柱。圆柱在1%~4%含沙量水流中单位含沙量Cd增长率为0.45%~1.62%,增长平缓,含沙量增至4%~8%Cd增长率提升至1.29%~3.14%,增长相对剧烈;相应地,方柱的Cd增长率则由2.85%~4.31%提升至3.28%~4.56%,说明低含沙水流中圆柱和方柱Cd的增长规律与含沙量并非线性关系。

Hydrodynamic Characteristics of Circular Cylinder and Square Cylinder in Sediment-laden Flow