振蕩流中串列雙圓柱渦激振動數(shù)值模擬.pdf

1、圓柱體的渦激振動問題廣泛存在于機械工程、海洋工程等諸多領(lǐng)域，然而目前大多數(shù)研究都是針對圓柱處于恒定來流情況，與真實的流場環(huán)境（如波浪等）存在較大的差異。開展振蕩流環(huán)境下的圓柱渦激振動，深入了解圓柱之間的相互作用，準確預(yù)報圓柱響應(yīng)特性，具有重要的學(xué)術(shù)價值和工程效益。
　　本文對振蕩來流下單圓柱以及串列雙圓柱渦激振動進行數(shù)值模擬研究，追蹤了國內(nèi)外有關(guān)振蕩來流中圓柱渦激振動的研究動向，對一系列熱點問題展開了全面、深入的研究。內(nèi)容包括振蕩

2、來流下單圓柱渦激振動、串列雙圓柱繞流現(xiàn)象以及串列雙圓柱的渦激振動。主要研究內(nèi)容以及結(jié)論如下：
　　（1）針對振蕩流下單圓柱繞流問題進行數(shù)值驗證，并與國內(nèi)外研究結(jié)果進行比對，數(shù)值模擬結(jié)果吻合良好。
　　（2）對KC5、KC10和KC20三個工況下折合流速1Vr11之間的單圓柱渦激振動進行數(shù)值模擬，通過振動響應(yīng)以及尾渦模式，分析振蕩流下單圓柱渦激振動的內(nèi)在機理。
　?。?）對間距比G1.5、G2、G3和G4，1KC20條件

3、下的串列雙圓柱繞流進行數(shù)值模擬，總結(jié)振蕩流中串列雙圓柱尾流模式在GKC參數(shù)空間內(nèi)的分區(qū)圖。研究發(fā)現(xiàn)在小間距比的工況中（ G1.5、G2），串列雙圓柱相當于一個整體的單阻流體，發(fā)生類似于單圓柱的脫渦過程。隨著間距比的增大（G3、G4），兩圓柱之間的相互作用變得愈發(fā)明顯，在串列圓柱的間隙中形成橫流向渦街。
　?。?）選取圓柱間距比G2，對串列雙圓柱進行振蕩流下渦激振動的數(shù)值模擬。每組工況中觀察同一KC數(shù)下隨著折合流速的增大圓柱的升阻力