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对从高层建筑结构抗风问题中抽象出来的方柱绕流问题进行数值模拟计算有着非常重要的现实的意义。这一问题抽象出来的经典数学模型Navier-Stokes方程的求解非常复杂,伴随着现代计算机技术的蓬勃发展,通过计算机技术来对复杂数学模型进行数值模拟已成为一种发展趋势。
本文利用CFD软件FLUENT对方柱绕流的流场进行了数值模拟计算,并对结果进行了详细的分析。本文首先对绕流问题的基本公式、概念、数值模拟模型和方法进行了了介绍,并着重介绍了κ-ε计算模型和simple数值方法。本文首先针对不同网格尺寸采用κ-ε模型的三种湍流模式对二维单方柱绕流在雷诺数22000的情况下进行了计算,并将其结果(包括升阻力系数、Strouhal数等)与实验结果和其他作者的计算结果进行了比较,以证明FLUENT软件对不可压缩绕流流场计算的可行性及不同网格尺寸对模型模拟结果的影响。接着,本文研究了地面上两串列立方体绕流的干扰问题,分别对间距比为S/H=1、S/H=2和S/H=4三种情况下的流场进行了模拟,并与实验结果进行了比较。