本研究主要目的為探討漩渦形成過程、分離點附近區域之速度與渦度剖面變化以及圓
柱表面之壓力係數與渦度分佈。研究方法主要以數值模擬法分析之。
數值分析方法共分兩部份：第一部份依據控制方程式（動量方程式及連續方程式），
以交錯格網並利用MAC(Marker and Cells) 方法求解。第二部份則為符合圓柱幾何形
狀周圍流場特性，轉換第一部份結果為圓柱座標系統並採用內差(interpolation) 技
術增加分析格點，期望更精確探討流場特性。
流場之流況採雷諾數(Reynold Number)區分，配合雷諾數在大於40小於500 之間，史
戮荷數(Strouhal Number) 隨著雷諾數遞增，故取最高點雷諾數500 與中點雷諾數
140 作為本研究模擬對象。
模擬流場之速度、壓力、渦度以及煙線圖結果發現，漩渦形成開漿於流體分離後產生
小尺度之二次漩渦，旋轉方向相同之三次漩渦會彼此結合形成較大尺度之漩渦，並逐
漸朝圓柱後方移動，直到形成第一個大型的史戮荷漩渦，則脫離圓柱後方進入尾流區
中，且漩渦中心在形成區內移動速度較慢，脫離後進入尾流區中速度變快，取後則趨
近於等速運動。此外，由所得分離點附近之速度與渦度剖面可知流體在該處因逆向流
動導致邊界層自圓柱表面分離。而圓柱表面壓力係數與渦度分佈隨週期性時間之變化
，則說明了漩渦在形成過程中，對圖柱本身所造成之影響。
綜合本研究結果發現，所模擬漩渦形成過程與1986年Wei 和Smith 提出之二次漩渦假
說，以及1988年Tseng 預測黏滯性漩渦核心位置模式中指出黏性尾流中之漩渦係由4
個分離線上形成之二次漩渦配對結合而成理論相吻合。並且和1980年及1985年Pa
Phuoc Loc 與1986年M. Braza等人所模擬之數值結果對照無誤。而表面渦度則與1975
年V. A. Patel 以及上述Pa Phuoc Loc，與M. Braza等人所得之結果趨勢一致。此外
，由渦度剖面圖中估算邊界層厚度值亦與1903年Blasius 提出之邊界層厚度近似解接
近。
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