جریان سیال از روی یک استوانه علیرغم سادگی ظاهری دارای پیچیدگی های ذاتی فراوانی است و وجود سطح آزاد سیال در نزدیکی آن بر این پیچیدگی ها می افزاید. این موقعیت دارای محدوده وسیعی از کاربردهای مهندسی - از جریان دو فازی درون مبدل های حرارتی تا تأسیسات دریایی مختلف مانند تجهیزات حفاری و استخراج حامل های انرژی از اعماق اقیانوس ها - را در بر می گیرد. در این تحقیق با تهیه و توسعه یک کد محاسباتی کامپیوتری مبتنی بر معادلات متوسط گیری شده رینولدز، روش حجم کنترل و مدل حجم سیال برای شبیه سازی سطح آزاد - که در مراحل و موقعیت های مختلف صحت نتایج حاصل از آن مورد مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و تحقیقات پیشین قرار گرفته و ما را از اعتبار نتایج این کد عددی مطمئن می سازد - چنین جریانی شبیه سازی شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بر خلاف حالت جریان حول استوانه در عمق زیاد، وجود سطح آزاد مانند یک دیواره عمل کرده؛ اولاً تقارن تشکیل گردابه ها را بر هم می زند، ثانیاً سبب کشیده تر شدن گردابه ها می شود و ثالثاً به دلیل ساختار گردابه ها در پشت استوانه، یک برآیند منفی نیروی برآ (در خلاف جهت سطح آزاد) به استوانه وارد می شود. همچنین وجود سطح آزاد سبب می شود دامنه نوسانات نیروهای هیدرودینامیکی و جابجایی استوانه کاهش یابد. اگرچه به دلیل وجود سطح آزاد تناوب تشکیل گردابه-ها بر هم می خورد، لیکن در دو مقیاس کوچک و بزرگ می توان نظم خاصی را بر رفتار جریان مشاهده کرد؛ که البته نوسانات استوانه باعث متناوب تر شدن پاسخ سیستم می گردد. این گردابه ها سبب ایجاد امواج کوچکی بر روی سطح آزاد می شوند که با جریان سیال به سمت پایین دست حرکت می کنند. همچنین در موقعیت هایی که پدیده قفل شدگی مشاهده می شود، این رفتار بیشتر متأثر از فرکانس ارتعاشات استوانه است تا دامنه این نوسانات. با انجام چند شبیه سازی جانبی دیگر نیز مشخص شد که در مورد جریان با ورودی نوسانی از روی استوانه ساکن نیز نوعی پدیده قفل شدگی قابل تشخیص است و در جریان با سطح آزاد درون کانال با افزایش اندازه مانع، عدد فرود در بالادست جریان کاهش و در پایین دست آن افزایش می یابد. همچنین دو مرحله جدایش در عبور جریان ناشی از شکستن سد از روی استوانه در پایین دست آن مشاهده شد که قدرت گردابه-های ناشی از جدایش اولیه (از سطح فوقانی استوانه) بیش از گردابه های ثانویه (ناشی از جدایش از سطح تحتانی استوانه) می باشد.