圆柱绕流伴随着许多复杂的流动现象,涉及到流动分离、旋涡生成和脱落、旋涡之间的相互干扰等许多基本理论问题。实际工程中圆柱群体随处可见,在水利工程中,建桥对河流水动力的影响、高桩码头桩群对水流特性的影响、桩柱周围的流场状态和作用在桩柱上的升阻力变化倍受关注,因此对多圆柱绕流进行研究有重要意义。本文结合已有的理论、实验成果,取小雷诺数200和中等亚临界雷诺数20000,基于层流、湍流两种数学模型,使用流体软件FLUENT模拟圆柱绕流流场和升阻力系数。在层流模型下,使用有限体积法求解质量守恒方程和动量方程。通过验证算例证明FLUENT模拟圆柱绕流的有效性和可行性,在算例中分别用正方形、圆、半圆和六边形蜂窝状几种形式划分计算区域,相应的采用四边形、三角形和混合网格单元生成结构网格、非结构网格,模拟某一间距比下的串列双柱绕流,探讨网格划分方法对模拟的影响。之后着重使用三角形网格单元模拟层流状态下的双圆柱绕流流场、旋涡脱落和升阻力系数,其工况为双柱串列、并列和两圆柱中心连线与水流方向成30°、60°夹角错置,各工况在1.75、2.5、4和5四个间距比下探讨流场主要参量的变化规律。最后,进一步使用四边形网格单元模拟两个特定间距比下的串并列三圆柱绕流,以进一步研究串并列双柱绕流与串并列三柱绕流的流态差别和升阻力系数变化。在湍流模型下,使用有限体积法求解质量守恒方程、动量方程、湍动能方程和湍动耗散率方程。使用三角形网格单元,在两个特定间距比下,模拟两圆柱串列、并列以及两圆柱中心连线与水流方向成30°、60°夹角错置的双柱绕流,探讨同一间距比不同夹角下的绕流流场和升阻力系数变化规律。