最近想做一些能在浏览器里直接跑的小工具,第一个想到的就是圆柱绕流。卡门涡街嘛,流体力学最经典的案例之一。
花了1小时,AI用前端技术写了一个圆柱绕流仿真器。打开浏览器就能跑,不需要装任何软件。

功能一览
参数调节
左侧面板可以实时调整三个参数:
·雷诺数 Re:20到500,覆盖层流到早期湍流的范围。Re 超过47就会出现涡脱落,数值越大涡街越不规则。
·来流速度 U:影响流速和松弛时间,间接改变粘性。
·圆柱半径 R:圆柱越大阻塞效应越明显。
四种可视化模式
·速度场:用 Jet 色图显示流速大小,红色是高速区,蓝色是低速区。圆柱两侧肩部流速最高,尾迹区最低。

·涡量场:冷暖色图,红色是正涡量(逆时针旋转),蓝色是负涡量(顺时针旋转)。涡街看得最清楚的模式。

·流线图:在速度场云图上叠加黑色流线,直观展示流动路径。

能用来干什么
这个工具的定位是"快速演示"和"教学辅助"。
对于学流体力学的学生,打开浏览器就能直观看到卡门涡街的形成过程,比看教科书上的静态图有效得多。可以亲手调雷诺数,观察Re 从 20 增加到 150 时流态的变化——从对称回流泡到周期性涡脱落。
对于做仿真的工程师,它可以作为概念验证工具。在动手跑大型CFD 之前,先用这个轻量工具估算一下阻力系数、涡脱落频率,对结果有个大致预期。
感兴趣的话公众号回复“圆柱绕流”领取HTML文件。
夜雨聆风