卡门涡 — CAE术语解说

卡门涡（卡门涡列）是在圆柱等钝体后方交替放出的有规律的涡列。上下交替的涡呈错排状排列，这是桥梁和建筑物风振问题的原因。

明确的卡门涡列在雷诺数Re≈50〜300的范围内可以观察到。涡的放出频率f由斯特罗哈尔数表示为St=fD/U，圆柱的情况下St≈0.2是一个著名的数值。也就是说，知道直径D和流速U就能推估涡的频率。

输电线路的舞动和烟囱的涡激振动是典型例子。当结构物的固有振动数与卡门涡的频率一致时会引起共振，后果会很严重。塔科玛海峡大桥的坍塌就是著名的事例。在设计阶段应该用CFD与FEM的耦合分析来预测。

必须进行非定常分析（URANS或LES）。定常分析无法捕捉涡的交替放出。时间步长大约为涡的一个周期的20〜40步。二维圆柱周围流动是CFD入门的经典问题，你一定要自己动手做一遍。

Re=100左右的时候，用二维URANS也能看到漂亮的卡门涡列。做成动画效果很令人印象深刻。