幂律流体绕流场的CFD模拟

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钝体绕流是流体力学热点课题之一,是最常见的物理现象,钝体绕流相关问题抽象出来的数学模型Navier-Stokes方程的求解非常复杂,通过流体计算软件对复杂的数学模型进行模拟是解决该问题的有效方法。本文使用流体力学计算软件FLUENT对圆柱以及方柱在牛顿流体和幂律流体中的绕流进行了二维数值模拟,首先应用GAMBIT软件建立计算圆柱及方柱绕流的模型,并对流场进行网格划分,然后导入FLUENT中进行数值计算。FLUENT求解器用SIMPLE方法求解,采用有限体积法对控制方程Navier-Stokes方程进行离散。本文对牛顿流体和幂律流体,圆柱以及方柱绕流进行了二维数值模拟,得到了流场的涡量云图、速度矢量图、速度云图等。通过数值模拟的结果对尾涡的运动和脱落以及升阻力系数值的变化情况进行了分析,得到了较为可靠的计算结果,验证了数值模拟计算求解问题的有效性。
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