1、目錄 一、研究目的一、研究目的 二、本文研究的內容二、本文研究的內容 三、三、Fluent求解求解 四、實驗結論四、實驗結論 五、附錄五、附錄一、研究目的一、研究目的 流動流體中漩渦的出現,是增大流動阻力、造成較大能量損失的重要原因。所以,在流體輸送中應盡量避免或減少旋渦產生的機會。但隨著人們對漩渦的認識不斷深化，在工程實踐中有意識地加以運用, 例如設計出了渦街流量計。本課題基于CFD技術，運用Gambit、Fluent等軟件，對渦街進行數值模擬計算和分析，有助于對旋渦產生和運動規律認識的深化。 1.1 渦街的概念渦街的概念 卡門渦街是流體力學中重要的現象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定

2、常來流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦，經過非線性作用后，形成卡門渦街（Karman Vortex Street）。 1.2 渦街的原理渦街原理圖計算公式： f = Sr（V/d） 1.51.5渦街流量計的原理渦街流量計的原理 渦街流量計通過嵌入到流體中的漩渦發生體產生的交替漩渦的頻率，來測量流速。測量原理為卡門渦街原理：水流中的障礙物的后面會形成交替的漩渦。交替漩渦的頻率與流速成正比。渦街會對漩渦發生體下游的壓電傳感器產生一個微小的壓力。通過壓電傳感器的兩個壓電晶體，來拾取壓力的變化。1=旋渦發生體，2=壓電傳感器流量計使用下面的公式計算流速：Q =

3、A*V = A*d/St*f這里： Q = 流量m3/h f = 漩渦頻率Hz d = 旋渦發生體的寬度m St = 斯特勞哈爾系數 A = 橫截面積m2 V = 流速m/s二、本文研究的內容二、本文研究的內容 1以卡門渦街現象為研究對象，分別對圓柱繞流體，正方繞流體和正三角繞流體三者對渦街現象的結果進行分析，并且選定三者所處的流場大小相同，。 2.通過GAMBIT軟件對所建模型進行網格單元劃分。 3.通過FLUENT進行仿真模擬。 4.分析仿真的結果，對三個場的相同點所產生的壓力，速度等進行對比，分析不同繞流體產生不相同的現象，并簡單研究其原因。三、Fluent求解 使用Fluent軟件設置

4、流場的環境變量并進行相應的步驟迭代數據計算 然后使用Fluent內置的處理器進行結果的后處理，可以得到以下結論：圓形繞流體壓力云圖圓形流量計壓力云圖圓形繞流體速度云圖圓形流量計速度云圖正方形繞流體壓力云圖正方形流量計壓力云圖正方形繞流體速度云圖正方形流量計速度云圖三角形繞流體壓力云圖三角形流量計壓力云圖三角形繞流體速度云圖三角形流量計速度云圖四、實驗結論 1.渦街現象：圓形繞流體最為規律，三角形繞流體較為規律，而正方形繞流體最不規律 。 2.渦街流量計震蕩頻率小于相同情形下的渦街流場。 3.渦街流量計所形成的低壓低速帶對實際流場影響較小。 4.三種形狀繞流體的壓力損失，圓形流量計大，方形流量計次之，三角形最小。應選取三角柱設計流量計。謝謝附錄1 本次主要使用Gambit軟件進行流場的框架構建及其網格劃分，得到如圖所示流場：附錄2不同形狀場壓力損失計算結果 附錄3 卡門渦街形成卡門渦街形成與雷諾數與雷諾數ReRe有關，有關，對于在流體中的圓柱體對于在流體中的圓柱體，當當雷諾數雷諾數47Re10747Re47， 圓柱體后的液體，出現卡門渦街 當雷諾數在50至85之間，圓柱體后的液體壓力，呈等振幅波動 當雷諾數=185時，圓柱體后的液體壓力，呈非均勻振幅波動。附錄4圓形繞流體中線壓力正方繞流體中線壓力三角形繞流體中線壓力圓形流量計中線壓力正