SOLIDWORKS Flow Simulation：卡门涡街模拟操作指南

卡门涡街是流体流体力学中的重要现象，在自然界中经常可以见到，在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街，如水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街。

卡门涡街解释了许多的现象，在工程中占有重大地位。著名的有美国的塔科马峡谷桥因周期性的漩涡共振造成损坏，我国的虎门大桥因涡振现象出现振动。还可能会导致风力发电机的折断、水轮机转轮产生裂纹等问题。

当然，事物都有两面性，人们利用卡门涡街也创造出了很有用的产品，比如在工业中广泛使用的卡门涡街流量计、没有扇叶的风力发电机，SOLIDWORKS Flow Simulation可以模拟真实条件的液体和气体流动。

这里我们就用SOLIDWORKS Flow Simulation来完成卡门涡街的模拟，选择温度和压力分别为293.2K和1atm的水流过0.01m的圆柱体，查看水流经过圆柱体后的变化。

在本次分析中，流体围绕固体流动且不流入固体内，将其视为外部流动。水流的流动样式取决于雷诺数，在低雷诺数(460……100时，附在圆柱体的漩涡会发生振动，并从圆柱体中脱离出来。

一：创建项目

创建一个项目，设定为瞬态分析，设定计算时长为80s,时间步长为4s,单位设为SI，温度为摄氏度，默认流体为水，水的流速0.014m/s(根据雷诺数确定)

二：设置计算域

对于大多数的外部流动分析而言，默认的计算域时满足需要的，对于本实例来说，希望在流体接触到圆柱体和离开计算域时，流域可以充分发展，同时减少计算量，因此手工对计算域进行调整，确保能捕捉充分发展的流域，同时减少计算时长。

三：设置计算控制选项

设置完成条件和瞬态浏览器，以保证项目能完成80s的分析，观察到80s内水流的变换过程。

四：查看时间动画

下面的动画展示了卡门涡街的形成过程，仿真得到的结果和自然界观察到的现象完全一致