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關(guān)鍵詞：FLUENT，圓柱繞流，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，計(jì)算流體力學(xué)，流場(chǎng)特性利用FLUENT軟件對(duì)圓柱繞流過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬手段探討圓柱繞流過(guò)程中流體的速度、壓力、湍動(dòng)能分布，以研究其流場(chǎng)特性。主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為速度分布和湍動(dòng)能分布。以某一確定結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的圓柱繞流為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。

但是PINN模型的訓(xùn)練較為耗時(shí)，未來(lái)需要開(kāi)發(fā)更高效的算法來(lái)解決訓(xùn)練耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。 研究方法 二維非定常不可壓圓柱繞流問(wèn)題描述 二維非定常不可壓縮圓柱繞流是一種典型的非定常不可壓縮流體現(xiàn)象，包含了流動(dòng)邊界層、流動(dòng)分離、逆壓梯度、粘性耗散等典型的流動(dòng)現(xiàn)象，常常被用來(lái)驗(yàn)證數(shù)值求解算法。

本案例對(duì)圓柱繞流的氣動(dòng)噪聲展開(kāi)了仿真計(jì)算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開(kāi)啟、FW-H模型的使用。計(jì)算模型簡(jiǎn)單，為氣動(dòng)噪聲常用的驗(yàn)證模型。通過(guò)對(duì)該案例的學(xué)習(xí)，后續(xù)可以通過(guò)該方法對(duì)各類航空航天、船舶等領(lǐng)域的氣動(dòng)噪聲展開(kāi)預(yù)報(bào)。

</p><p>2、入口流速，依靠重力加速</p><p>3、水流繞流圓柱，再圓柱背后留下穩(wěn)定的水坑。</p><p>4、可以對(duì)比不同的圓柱傾斜角度，水層厚度帶來(lái)的 阻力系數(shù)的變化。

基于直徑的雷諾數(shù)為90000，流場(chǎng)的計(jì)算域上游為5倍的圓柱直徑，下游為20倍圓柱直徑，采用2D LES模型進(jìn)行模擬。 3. 操作步驟 3.1.

通過(guò)靜止圓柱繞流、Taylor-Couette 流和振動(dòng)圓柱繞流驗(yàn)證該函數(shù)的有效性，表明改進(jìn)的權(quán)重函數(shù)可作為一種合理的浸入運(yùn)動(dòng)邊界方案。靜止圓柱繞流為了驗(yàn)證權(quán)重函數(shù)的修正效果，本文采用下述方法，基于不同 b 的權(quán)重函數(shù)驗(yàn)證不同雷諾數(shù)下均勻來(lái)流靜止圓柱繞流問(wèn)題，并與文獻(xiàn)的結(jié)果對(duì)比。求解區(qū)域如圖 1 所示。

這里以建立圓柱繞流網(wǎng)格為例，來(lái)說(shuō)明網(wǎng)格建立時(shí)遇到的問(wèn)題，以及如何解決。圓柱直徑為10mm。建立圓柱繞流網(wǎng)格時(shí)，第一個(gè)遇到的問(wèn)題就是網(wǎng)格類型，由于圓柱繞流存在周期性脫離的漩渦，而漩渦的方向未知，因此這里選擇非結(jié)構(gòu)多面體網(wǎng)格。

，并與前人數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，下圖為Re數(shù)為20和100時(shí)，圓柱繞流工況中，圓柱周?chē)鲌?chǎng)速度x方向分量的分布情況計(jì)算結(jié)果。

效果圓柱繞流設(shè)定圓柱半徑為0.05m，流體介質(zhì)為空氣，來(lái)流速度100m/s。得到繞流結(jié)果如下，可以看出自研求解器結(jié)果和Fluent結(jié)果基本是吻合的，這也標(biāo)志著自研求解器結(jié)果具備了一定的實(shí)用性。自研求解器結(jié)果FLUENT結(jié)果翼型繞流NACA 0012翼型，弦長(zhǎng)1m，流體介質(zhì)為空氣，來(lái)流速度100m/s。

不同截面纜索受到的海流阻力可簡(jiǎn)化為經(jīng)典的圓柱繞流模型，且海流可看作是一種穩(wěn)定的平面流動(dòng)，單位長(zhǎng)度上纜索受到的海流力[5]可表示為式（1）和式（2）中：fD為圓柱形纜索單位長(zhǎng)度上受到的法向海流力，又稱阻力；fDf為圓柱形纜索單位長(zhǎng)度上受到的切向海流力，又稱摩擦力；CD為法向阻力系數(shù)；Cf為切向阻力系數(shù)；vc為法向相對(duì)海流速度；vf為切向相對(duì)海流速度；ρW為海水密度；D為圓柱形纜索的直徑。

VIM案例：復(fù)雜的圓柱繞流問(wèn)題AcuSolve輸出流體載荷，更新固體的位移，MotionSolve 接受流體載荷并求解固體速度/加速度/位移。 VIM案例：AcuSolve模擬水池晃動(dòng)，耦合連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)MotionSolve的濕表面必須是剛體，其余部分可以是柔性體，分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變。

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插件可設(shè)置重力堆積模擬時(shí)長(zhǎng)參數(shù)，到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后自動(dòng)將模型輸出到CAD中；同時(shí)可設(shè)置多面體碰撞的檢測(cè)頻率，檢測(cè)頻率設(shè)置越大，堆積狀態(tài)越精確，但會(huì)消耗更多的運(yùn)算時(shí)間。 該插件支持自定義圓柱體模型的直徑及高度，可設(shè)置三組粒徑范圍的多面體顆粒，每組粒徑的多面體可單獨(dú)設(shè)置面數(shù)及個(gè)數(shù)，且可設(shè)置界面層的厚度。

該插件采用重力堆積物理引擎，構(gòu)建可視化交互界面，可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)建模過(guò)程中球體的重力堆積動(dòng)態(tài)模擬，并支持通過(guò)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)精確調(diào)控堆積過(guò)程的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)。 該插件支持自定義圓柱體模型的直徑與高度，可配置三組球體粒徑區(qū)間，并設(shè)定每組球體粒徑占模型總體積的比例，以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型生成的精確控制。