质量比对圆柱涡激特性的影响研究

摘要：

采用有限体积法对不同质量比圆柱在限制流向及不限制流向下的涡激振动进行了研究。圆柱涡激振动系统简化为质量－弹簧－阻尼模型，引入雷诺平均应力模型求解不可压缩黏性 Navier-Stokes 方程，结合 SST k －ω湍流模型对限制流向和不限制流向下圆柱涡激振动进行了数值模拟。研究发现：限制流向和不限制流向时圆柱涡激振动横向振幅均出现了初始激励分支和下端分支，不限制流向质量比2．0时还出现了超上端分支，其横向振幅最大值为1．05D，是限制流向工况的1．81倍，质量比越大两者相差越小；限制流向和不限制流向两种工况下圆柱涡激振动均发现频率锁定现象，但锁定区间不同；质量比大小对圆柱涡激振动锁定区间也有影响；最后对不同质量比下圆柱涡激振动轨迹进行了讨论分析。

关键词：圆柱、质量比、涡激振动、动网格

分类号：P751(海洋工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51309123；江苏省高校自然科学研究资助项目13KJB570002；江苏省高校“青蓝工程”资助项目；海洋工程国家重点实验室开放基金1407；江苏高校高技术船舶协同创新中心资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2016-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：134-140