基于改进湍流模型的圆柱涡激振动数值模拟研究

为准确模拟圆柱体在涡激振动中的升力与阻力，本文对SST（shear stress transport）k-ω湍流模型进行改进，并在圆柱绕流中验证改进模型的正确性。基于OpenFOAM嵌入自编程序进行圆柱双自由度涡激振动数值模拟，采用三种不同的初始条件，通过计算对比三种初始状态下涡激振动的幅值、锁定区间、流体力、运动轨迹以及漩涡脱落特点，发现三种初始条件下得到的结果有一定的差别，相比之下匀加速条件的结果最为精确。研究显示：漩涡脱落模式的突变导致了幅值分支的突变，漩涡脱落体现出的“惯性”是产生“迟滞现象”的内在原因之一。