圆柱绕流数值模拟及分析

摘要

本文对圆柱绕流在不同雷诺数下的流场分布与演化进行了二维直接数值模拟,并对不同雷诺数下的数值模拟的结果数据进行了分析.其中数值计算采用FLUENT软件进行计算,并利用MATLAB软件将空间定点的速度信号进行了功率谱分析、小波变换和Wigner-Ville分布分析.通过对不同雷诺数下的数值解结果进行分析,验证了动力学分叉理论在钝体绕流问题的正确性,并说明了流场在雷诺数逐渐增大时候动力学分叉对于流场形态和演化周期性的影响.通过对速度信号进行功率谱分析,得到了不同雷诺数下的基准频率.通过对速度信号进行的小波变换,以及流体动能信号的Wigner-Ville分布分析,得到了不同雷诺数下信号瞬时频域分布规律,本文的研究有助于对圆柱绕流尾迹流的非平稳信号特征的刻画.