不同截面形状柱体流致振动的CFD数值模拟

摘要：

利用计算流体动力学(CFD)方法数值模拟Re=200时不同截面形状弹性支撑柱体的流致振动现象.柱体运动简化为质量-弹簧-阻尼系统.柱体周围流场采用Fluent求解,将Newmark-β方法代码写入用户自定义函数(UDF)求解振动方程,柱体与流场间的非线性耦合作用通过动网格技术来实现.研究不同截面形状对柱体振动形式的影响,圆柱和六边形柱在整个频率比变化范围内始终表现为涡激振动,而方柱和三角形柱随频率比的增大则发生由驰振向涡激振动的转化,捕捉到转化的临界频率比.考虑了流向振动对横向振动的影响,得到了两自由度模型柱体的质心运动轨迹,结果表明柱体以横向振动为主.分析了气动力系数、位移特征值和尾流区涡结构随频率比的变化,获得"拍"和"相位开关"等重要现象,验证了该文数值模拟方法的正确性.

关键词：驰振、涡激振动、动网格、两自由度模型、UDF

所属期刊栏目：26

分类号：O351.2(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目50538020

在线出版日期：2009-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：7-15