长久以来圆柱绕流问题一直是流体力学中最经典的问题。当流体绕过圆柱时,由于过流断面收缩,其流速增加,压强减少,由于粘性力的作用,就会在圆柱附近发生边界层分离现象,形成卡门涡街。而在计算流体力学(CFD)中,圆柱绕流的数值模拟也一直是验证流体计算软件可靠性的经典案例。在这篇研究论文中,首先主要基于OpenFOAM开源计算软件,通过对网格参数化的控制,快速的生成了较好的网格,探讨了层流条件下不同雷诺数圆柱绕流的阻力系数Cd、升力系数Cl、斯特罗哈数St,并于前人的实验和计算结果进行对比。之后,模拟了亚临界区圆柱绕流,使用SST k-ω湍流模型将Cd、Cl与相关数据进行了验证。建立了阻力系数平均值Cd,rms、升力系数最大值的平均值Clmax,rms随着Re变化的关系。其次我们利用大涡模拟的方法研究了槽道流与临界区的圆柱绕流,根据拟序结构对正弦扰动的不稳定性快速生成了湍流,并对于壁面附近的流向速度与壁面距离的关系进行了探讨;得到了对于低湍动能下光滑圆柱绕流的临界雷诺数。最后采用6DOF动网格模型,对于亚临界区单自由度圆柱绕流进行数值模拟。并采用C++编程语言,利用Romberg数值积分、数值拟合等多种方法对数据进行了提取、处理、分析,发现静止圆柱绕流Cl在一定周期内符合正弦变化,具有周期性。因此在一定周期内,单自由度圆柱相对稳定,但是由于初始流场的状态、圆柱的质量不同,会很快影响圆柱的稳定性特别是其偏离的幅度,而流固的耦合作用也会影响升力变化的频率,最终使得圆柱发生偏离;在一定周期以后由于对于静止圆柱Cl并不呈周期变化,圆柱最终一定会发生偏移。根据圆球与圆柱绕流的相似性,进行了类比,对比了球类运动中的参数,最终研究卡门涡街对球类运动的影响。