单圆柱与阵列排布中侵蚀圆柱的演化
流体动力学
2017-03-14 v1
摘要
利用尺度解析模拟，探索了浸没在亚临界雷诺数流体中的侵蚀圆柱的耦合演化。圆柱的侵蚀由流体剪切应力驱动。尾迹中呈现卡门涡街特征，这些振荡的时间尺度远小于缓慢侵蚀的圆柱边界。沿圆柱展向进行时间和空间平均，可评估平均壁面统计量（如壁面剪切力）；几何形状以二维方式演化，而流场以三维方式模拟。圆柱演变为具有均匀壁面剪切应力的圆角三角形体，这与现有理论和实验一致。我们引入了一种节点重排算法，以均匀分布重新定位圆柱边界周围的节点，从而在高边界变形下保持网格质量。随后，通过模拟一个重复单元胞，对无限圆柱阵列中的单圆柱进行建模，并研究其剖面演化。在较大圆柱间距和一致的流动条件下，发现了类似的终端形态；而在紧密堆积的晶格中，在达到共同的终端形态之前，发现了一种中间剖面。
引用
@article{arxiv.1703.04068,
title = {Evolution of an eroding cylinder in single and lattice arrangements},
author = {James N. Hewett and Mathieu Sellier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.04068},
year = {2017}
}